Question

假设我的项目包含来自第三方库的标题，其中包含以下内容：

struct foo {
    signed int x:4;
};

如果不假设位字段总是具有宽度4，并且不依赖于实现定义的行为，我如何确定可以存储在成员x中的最大值？

Answer 1

由于无法使用sizeof计算位域大小，因此可以提供帮助：

#include <stdio.h>

struct foo {
    signed int x: 4;
};

#define BIT(n) (1l << (n))
#define BIT_MASK(len) (BIT(len) - 1)

int main(void)
{
    struct foo f = {0};
    long i = 0;

    while (f.x >= 0) {
        f.x = BIT_MASK(++i);
    }
    printf("bits=%ld max=%ld\n", i, BIT_MASK(i));
    return 0;
}

左移直到f.x为负。

修改

上面的代码是实现定义的，检查一下，我认为这样可行（但你必须处理BIG ENDIAN）：

#include <stdio.h> #include <string.h> struct foo { signed int x: 4; }; #define BIT(n) (1l << (n)) #define BIT_MASK(len) (BIT(len) - 1) int main(void) { long x, i = 0; struct foo f; f.x = -1; memcpy(&x, &f, sizeof(f)); while (1) { if (!(x & BIT(++i))) break; } printf("bits=%ld max=%ld\n", i, BIT_MASK(i)); return 0; }

正如您现在所看到的，它不会超过 2 ^（n-1）-1 （适用于long）

Answer 2

基本上你不能。问题与确定INT_MAX或INT_MIN的问题相同：因为您无法自行确定，编译器实现必须提供这些值。（你可以做的就是确定符号位的位置有实现定义（甚至是未定义）的行为：溢出，移位运算符）

对于位域，实现无法提供这些值，因此您将陷入困境。

这是位域实际上不应该是signed的原因之一。位域用于位操作，没有别的，然后标志位就被浪费了。

如果您的字段为unsigned，事情就会变得简单。您只需将-1存储在其中，您就可以获得所有值的值，即“类型”的最大值。

Answer 3

如果我这样做，我会尝试加载-1，如果它是2的补码表示，那么它将是可以存储的最大正值。以上案例

foo.x = -1; unsigned int max_size =（unsigned int）（foo.x）;

一半是无符号最大值，一半+ 1是有符号最大值

如何计算有符号位字段的最大支持值？

3 个答案: