C++联合数据结构，轻松访问 DWORD 中的位

Question

我正在在线浏览一组 DirectX 教程，并且具有以下结构：

struct CUSTOMVERTEX
{
FLOAT x, y, z, rhw; // from the D3DFVF_XYZRHW flag
DWORD color;        // from the D3DFVF_DIFFUSE flag
}

我对 directX 的基本了解使我认识到颜色是由 8 位 alpha、红色、绿色和蓝色通道组成的。

我正在尝试向东访问这些频道。而不是多次编写以下代码（在 CUSTOMVERTEX 结构内）：

public: int red()
{
    return (color & 0x00FF0000) >> 16;
}

我可以使用联合和结构的组合编写一个更优雅的解决方案，例如，

struct CUSTOMVERTEX
{
    FLOAT x, y, z, rhw; // from the D3DFVF_XYZRHW flag

    #pragma pack(2)
    union 
    {
        DWORD color;        // from the D3DFVF_DIFFUSE flag

        struct
        {
            char a;
            char r;
            char g;
            char b;
        };
    };
}

但是这似乎没有按预期运行，r、g、& 中的值; b 几乎与颜色相反，例如如果颜色是 0x12345678 a = 0x78，r = 0x56。这是endieness问题吗？

另外，我还可以从这个解决方案中期待什么其他问题？例如从颜色成员溢出？

我想我要问的是......有更好的方法吗？

Answer 1

是的，这是一个字节顺序问题。如果您仅支持一个平台，则可以根据体系结构的字节顺序布置结构成员。如果您正在处理多个体系结构，则需要 #define 多个结构成员布局，具体取决于字节顺序。

对我来说，结构和联合总是看起来更优雅，但按位运算是两者中更便携的。当我做这样的事情时，我会在启动代码中添加一个断言，以确保该结构的大小符合我的预期，然后再发生不确定的麻烦。

在 C++ 中，您可以编写一个类来封装您的数据并为您执行操作。

Answer 2

如果您的 DWORD 颜色为 0x12345678，则在小端系统中，地址 &color 处的字节为 0x78。

从技术上讲，工会的伎俩会导致未定义的行为。访问器方法有什么问题？

Answer 3

要使联合为此工作，您需要确保字节序问题正确，并且需要确保填充问题正确（这将需要非标准 #pragma 语句等） 。即使您对可移植性不感兴趣（DirectX 仅适用于 Windows），我仍然建议您为此目的使用内联函数。您可能需要有几个非常相似的函数，但我可能会认为这几个函数增加的复杂性仍然低于union。它们可能更容易正确，如果您更改编译器，则破坏（尤其是无声破坏）的机会会更少，并且下一个阅读代码的人会更容易确信他们正在做他所期望的事情。

顺便说一句 - 为什么你使用 #pragma pack(2) 而不是 #pragma pack(1)？

如果您确实使用#pragma pack，请不要忘记“保存并保存”。恢复'原始包设置，这样其他东西就不会出现意外行为：

#pragma pack(push)
#pragma pack(2)
//...
#pragma pack(pop)