Question

如何使用位字段以4位为增量访问给定的8字节数据类型？我如何用C和C ++编程呢？

Answer 1

前言，我将向您展示如何在C ++中执行

虽然看起来您应该只使用位域来实现这一点，但由于必须按位元素初始化位域，因此无法使用位域。在c ++中查看更多here on how to use bitfields。要了解为什么要尝试执行以下操作：

struct S{
   std::uint32_t x : 16;
   std::uint32_t y : 16;
}
// 65536 = 0001 0000 0000 0000 0000 in binary
S s = {65536};
std::cout << s.x << std::endl;
std::cout << s.y << std::endl;
// >>> 0
// >>> 0
// since the first parameter actually only initializes x, and not y.

//you also cannot do the following
S s = 65536 // Error! no conversion between S and uint32_t!

哇，我怎么把基本类型设置为位字段呢！要解决这个问题，我们需要使用unions。我将向您展示使用联合解决此问题的最简单答案，然后使用anonymous unions and structures链接到更复杂但更紧凑的解决方案。

这基本上是您需要为您的问题做的事情：

   struct nibble64bitField{
    uint64_t A:4;
    uint64_t B:4;

    uint64_t C:4;
    uint64_t D:4;

    uint64_t E:4;
    uint64_t F:4;

    uint64_t G:4;
    uint64_t H:4;

    uint64_t I:4;
    uint64_t J:4;

    uint64_t K:4;
    uint64_t L:4;

    uint64_t M:4;
    uint64_t N:4;

    uint64_t O:4;
    uint64_t P:4;
};

union split8bytes{
    std::uint64_t integer;
    nibble64bitField bitfield;
};

int main() {
    // note this is 255 + 256, or  0000 1111 1111 + 0001 0000 0000
    uint64_t eightbyte_value = 511;
    split8bytes split = {eightbyte_value};
    std::cout << split.bitfield.A << " should be 15" << std::endl;
    std::cout << split.bitfield.B << " should be 15" <<std::endl;
    std::cout << split.bitfield.C << " should be 1" << std::endl;
    std::cout << split.bitfield.D << " should be 0" << std::endl;
    std::cout << split.integer << " should be 511" << std::endl;
    return 0;
}

在这里你使用了工会。现在为什么我们在这里使用工会？联合允许您将给定的union引用为union中的任何成员，但只占用与最大字节大小成员一样多的空间。这允许我们将splitbytes设置为整数值，但是从该整数访问单个半字节（4位或半字节的组）。

正如所承诺的那样，另一个用户尝试在您的代码审查中尝试做同样的事情。他们的解决方案是手动执行此转换，另一个用户提供使用union struct范例进行转换（不是同一个问题，它不是重复的）。 Here匿名结构与编译器编译指示一起使用以确保打包（但仅限于某些编译器）

Answer 2

由于@snb为您提供了C ++解决方案，因此这是一个C解决方案，使用数组：

union split8bit_u {
    uint8_t byte;
    struct {
        uint8_t l_nyb:4;
        uint8_t u_nyb:4;
    };
};
typedef union split8bit_u split8bit;
union split64bit_u {
    uint64_t lword;
    split8bit byte[8];
};
typedef union split64bit_u split64bit;

int main() {
    // note that 0x0123456789ABCDEF
    split64bit data;
    data.lword = 0x0123456789ABCDEF;
    for ( int i = 0; i < sizeof(data); ++i) {
        printf("%X.%X.",data.byte[i].l_nyb,data.byte[i].u_nyb);
    }
    printf("\b \n");
    // Prints "F.E.D.C.B.A.9.8.7.6.5.4.3.2.1.0"
}

这将打印出16个离散的4位值。

使用位字段以4位增量访问给定类型的各个位组

2 个答案: