用 char 覆盖 struct ，为什么在 Intel 处理器上得到以下结果？

Question

我对以下代码感到困惑：

#include <iostream> 

using namespace std;

struct bit 
{
    int a:3; 
    int b:2; 
    int c:3; 
}; 
int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
    bit s; 
    char *c = (char*)&s; 
    *c = 0x99; 
    cout << s.a <<endl <<s.b<<endl<<s.c<<endl; 
    return 0; 
}

由于 a 需要 3 位，b 2 位，c 3 位，当我将此结构转换为 char* 指针时，我是否采用了 first 8 个字节或最后 8 个字节？

1. 在 Intel 32 位机器上，编译器将如何存储 32 位整数？

2. 为什么我得到 1 , -1 , -4 结果？

Answer 1

0x99 是 10011001 二进制是 100 11 001，看起来非常像 1,-1,-4（顺序相反）。是的，它是 8 个最低有效位。

我相信符号性让您感到困惑，因此您可能想在结构中使用 unsigned int 。如果不是签名，那么请更具体一些。

Answer 2

这里至少涉及三个问题。第一个（已经
提到的）是字节序。第二个是 bit 最终的大小
存在。 （在很多编译器上这将是四个字节。）如果更多
如果不是单个字节，那么您的 char* 将无法访问所有内容。和
最后，还有编译器如何布局这些位的问题，
以及它放置剩余位的位置。有些编译器会以
从高位开始放置它们，从低位开始放置其他的。
如果编译器仅使用一个 8 位 char 来表示 bit，那么
根据顺序，您可能会得到 {[+-]4, 3 或 -1, 1} 或
对面的。更不用说当用作位字段时，普通的 int 可以
可以是 signed int 或 unsigned int（因此 [+-]4 和 3 或 -1）。 （在
在所有其他上下文中，普通 int 是 signed int，并且从 QoI 角度来看
视图，这就是我在这里所期望的，如果只是为了一致性的原因。）

一般来说，如果你的唯一目标是将内存保存在内存中
结构、位域都很好。但一旦你
试图匹配一些外部表示。

Answer 3

首先，由于您使用 int ，因此对结构成员进行签名

*ch = 0x00  -> s.a = 0 s.b = 0 s.c = 0
*ch = 0x01  -> s.a = 1 s.b = 0 s.c = 0
*ch = 0x04  -> s.a = -4 s.b = 0 s.c = 0
*ch = 0x05  -> s.a = -3 s.b = 0 s.c = 0

取决于您是否拥有大端机或小端机。

Answer 4

由于使用了 int，您的结构体大小超过 1 个字节，但您正尝试为该结构体的整个内容分配一个 1 字节值。那是行不通的。更改您的结构以使用 char 而不是 int，特别是因为您使用 char* 指针来分配值。结构成员指定的总位数应与所使用的基础数据类型的字节大小相匹配，例如：

struct bit
{
    char a:3;
    char b:2;
    char c:3;
};  

在相关说明中，您可以使用union来避免char*< /代码> 指针：

union bit
{
    struct
    {
        char a:3;
        char b:2;
        char c:3;
    };
    char value;
};  

int main(int argc, char* argv[])
{
    bit s;
    s.value = 0x99;
    std::cout << (int)s.a << std::endl << (int)s.b << std::endl << (int)s.c << std::endl;
    return 0;
}