Question

我正在尝试使用C ++与Ada代码进行交互，因此我使用位字段定义结构，以便所有数据在两种语言中都处于相同的位置。以下不是我正在做的，但概述了问题。以下是VS2008中的控制台应用程序，但这不是超级相关的。

using namespace System;
int main() {
    int array1[2] = {0, 0};
    int *array2 = new int[2]();
    array2[0] = 0;
    array2[1] = 0;

    #pragma pack(1)
    struct testStruct {
        // Word 0 (desired)
        unsigned a : 8;
        unsigned b : 1;
        bool c : 1;
        unsigned d : 21;
        bool e : 1;

        // Word 1 (desired)
        int f : 32;

        // Words 2-3 (desired)
        int g[2]; //Cannot assign bit field but takes 64 bits in my compiler
    };
    testStruct test;

    Console::WriteLine("size of char: {0:D}", sizeof(char) * 8);
    Console::WriteLine("size of short: {0:D}", sizeof(short) * 8);
    Console::WriteLine("size of int: {0:D}", sizeof(int) * 8);
    Console::WriteLine("size of unsigned: {0:D}", sizeof(unsigned) * 8);
    Console::WriteLine("size of long: {0:D}", sizeof(long) * 8);
    Console::WriteLine("size of long long: {0:D}", sizeof(long long) * 8);
    Console::WriteLine("size of bool: {0:D}", sizeof(bool) * 8);
    Console::WriteLine("size of int[2]: {0:D}", sizeof(array1) * 8);
    Console::WriteLine("size of int*: {0:D}", sizeof(array2) * 8);
    Console::WriteLine("size of testStruct: {0:D}", sizeof(testStruct) * 8);
    Console::WriteLine("size of test: {0:D}", sizeof(test) * 8);

    Console::ReadKey(true);

    delete[] array2;
    return 0;
}

（如果不清楚，在真实的程序中，基本的想法是程序从与Ada代码通信的内容中获取null*并将其转换为testStruct*以访问数据，我认为。）

在#pragma pack(1)注释掉后，输出为：

size of char: 8
size of short: 16
size of int: 32
size of unsigned: 32
size of long: 32
size of long long: 64
size of bool: 8
size of int[2]: 64
size of int*: 32
size of testStruct: 224
size of test: 224

显然4个字（索引0-3）应该是4 * 4 * 8 = 32 * 4 = 128位，而不是224.其他输出行有助于确认VS2008编译器下类型的大小。

取消注释#pragma pack(1)时，该数字（在最后两行输出中）减少到176，仍然大于128.似乎bool没有被包装在一起“Word 0”中的无符号整数。

注意：a＆amp; b，c，d，e，f，用不同的单词打包为5，+ 2为数组= 7个单词，乘以32位= 224，我们得到的数字为{ {1}}注释掉了。如果c和e（bools）相反占用8位而不是32位，我们得到#pragma pack(1)，这是我们在176取消注释时获得的数字。似乎#pragma pack(1)只允许bools被自己打包成单个字节，而不是单词，而不是带有无符号整数的bool。

所以我的问题，在一句话中：有没有办法强制编译器将e到一个单词包装？相关的是这个问题：C++ bitfield packing with bools，但这不能回答我的问题;它只指出了我试图强行离开的行为。

如果确实没有办法做到这一点，有没有人有任何解决方法的想法？我很茫然，因为：

我被要求避免更改我正在复制的结构格式（没有重新排序）。
我不想将bool更改为无符号整数，因为它可能导致问题，不断重新将其重新投射到bool并且可能意外地使用错误版本的重载函数，更不用说制作代码对于稍后阅读它的人来说更加模糊。
我不想将它们声明为私有的无符号整数然后创建公共访问器或者其他东西，因为项目中所有其他结构的所有其他成员之后都没有#pragma pack(1)直接访问，所以看起来有点hacky而且，人们几乎需要智能感知或反复试验才能记住哪些需求()，哪些不需要。
我想避免为数据转换创建另一个结构类型（例如，为()创建一个构造函数，它接受一个testStruct - 类型的对象），因为实际的结构很长有很多位字段指定的变量。

Answer 1

我建议你创建一个＆＃34; normal＆＃34;没有任何包装的结构。使用成员的默认POD类型。

创建用于加载＆＃34; normal＆＃34;的接口函数缓冲区（uint8_t）中的字段，并存储到缓冲区。

这将允许您在程序中以合理的方式使用数据成员。位打包和解包将由接口函数处理。位twiddling应使用按位AND和按位OR函数，而不依赖于结构中的位字段表示法。这将允许您调整位错，并在编译器之间更容易移植。

这就是我设计协议类的方法。而且我不必担心比特场定位，Endianess或那类事情。

另外，我可以使用块I / O来读取和写入缓冲区。

Answer 2

没有使用访问器或接口层，没有简单，优雅的方法。不幸的是，没有像#pragma这样的东西来解决这个问题。我最终只是将bool转换为unsigned int并重命名变量，例如f到f_flag或f_bool以鼓励正确使用，并明确包含的变量。它的效率低于托马斯的解决方案，但显然并不那么强大，并且仍然可以通过任何更简单的方法解决一些主要缺点。

Answer 3

发布此问题多年后，用户@WaltK将此评论添加到了链接的相关问题中：

“如果要对位字段的布局进行更多控制存储器中的结构consider using this bit field facility, implemented as a library header file.“

Answer 4

尝试以这种方式打包：

    #pragma pack( push, 1 )
struct testStruct {
    // Word 0 (desired)
    unsigned a : 8;
    unsigned b : 1;
    unsigned c : 1;
    unsigned d : 21;
    unsigned e : 1;

    // Word 1 (desired)
    unsigned f : 32;

    // Words 2-3 (desired)
    unsigned g[2]; //Cannot assign bit field but takes 64 bits in my compiler
};
#pragma pack(pop)

用比特场包装bools（C ++）

4 个答案: