我在源代码中看到了以下结构。
template<unsigned bitno, unsigned nbits = 1, typename T = u8>
struct RegBit
{
T data;
enum { mask = (1u << nbits) - 1u };
template<typename T2>
RegBit& operator=(T2 val)
{
data = (data & ~(mask << bitno)) | ((nbits > 1 ? val & mask : !!val) << bitno);
return *this;
}
operator unsigned() const { return (data >> bitno) & mask; }
};
union {
u8 raw;
RegBit<0> r0;
RegBit<1> r1;
RegBit<2> r2;
RegBit<3> r3;
RegBit<6> r6;
RegBit<7> r7;
} P;
第一次阅读后,我发现类型为unsigned
的对象的RegBit
广告会返回bitno + 1
的位数data
。
但是,我不明白如何处理=
重载运算符。我的意思是我理解语法,但不理解按位操作的意思。
最后,如果您运行代码并将值影响到P.raw
,您会注意到∀i∈[0; 7],P.ri.data = P.raw
。
怎么可能?
当然,代码执行imho所做的事情,即:∀i∈[0; 7],(unsigned)P.ri
是P.raw
的第(i + 1)位。< / em>
答案 0 :(得分:4)
当您编写P.r2 = 1;
时,将调用r2成员的赋值运算符。因此它会产生P.r2.operator= (1);
的效果,它会返回对P.r2
的引用。
让我们分析专门模板中的分配详情,其中bitno=2
,nbits=1
和T
为u8
:
mask = (1u << nbits) - 1u
= (1 shifted by 1 bits, aka binary 10) - 1
= binary 1 (i.e. it's a binary number with the n lowest bits set)
让我们一步一步地分析完整的表达。首先是左边部分:
mask << bitno ===> binary 100
~(mask << bitno) ===> binary 1..1011 (aka the bit bitno is set to 0, counting from least significant bit)
(data & ~(mask << bitno)) ===> the bit bitno is set to 0 in data (thanks to the bitwise &)
现在是表达式的正确部分:
(nbits > 1 ? val & mask : !!val) is a conditional operator:
if nbits >1 is true, then it's val&mask, aka the n lowest bits of val
if not, then it's !!val, aka "not not val" which evalauates to 0 if val is 0 and 1 if val is not 0.
In our case, it's the second alternative so 0 or 1 depending on val.
((nbits > 1 ? val & mask : !!val) << bitno) then shifts the 0 or the 1 by 2 bits.
现在最后结合所有这些:
data = (data & ~(mask << bitno)) | ((nbits > 1 ? val & mask : !!val) << bitno);
= (data with the bit bitno set to 0) ored with (val expressed on one bit in the bit bitno, counting from the least significant )
另外说明,作为位值x的位值0给出位值x的结果,该表达式将位bitno设置为val(val作为bool处理)。
union在同一内存位置处理其所有成员(它们都是同一类型u8
)。
那么根据你的预期输出结果如下:
P.raw=0;
P.r2=1;
P.r3=0;
P.r4=1;
cout << (int)P.raw <<endl;
编写代码片段的乐观主义者当然希望得到20的结果(也就是二进制10100)。这可能在许多编译器上都是这样的。但实际上,根据标准,这绝对不是保证:
9.5 / 1:在联合中,最多一个非静态数据成员可以随时处于活动状态,即的值最多为一个 非静态数据成员可以随时存储在联合中。
否则说明,如果您在r2中存储了某些内容,则您不确定在r4中是否会找到相同的值。唯一可以确定的是,如果你在r2中存储某些东西并且不在其他成员中存储任何其他东西,你会在r2中找到你存储的东西。
如果您需要确保可移植性,可以考虑使用std::bitset
或标准bitfields。