long 和 char[] 的并集，字节顺序

Question

如果我在 8 位处理器的代码中执行以下操作：

typedef union
{
unsigned long longn ;
unsigned char chars[4];
} longbytes;

longbytes.chars[0] 是否始终是 longbytes.longn 的最低字节，或者是否如此取决于字节顺序/编译器/平台/目标/运气等？我已经查看了我编译的代码的反汇编，这就是我的特定情况下的情况，但我很好奇该代码是否可移植。

Answer 1

其不可移植的原因有几个：

• 这取决于您的平台（或编译器）强制首先写入哪个字节的字节顺序，因此您不能指望 chars[0] 寻址最低字节
• unsigned long 不能保证与 4 个字符一样长，因此根据平台的不同，您甚至可能无法获得完整的 long （或者sizeof(long) 可能更小然后4，您可以进一步阅读，但至少对于 8 位处理器来说，
• 读取不同的联合成员通常是不可移植的，这是实现定义的行为。结合其他两个问题，

总而言之，该代码根本不可移植。

Answer 2

一般来说，如果您需要关心字节序，那么您就做错了一些事情，并且需要解决您的问题（例如使用移位和掩码，或序列化/反序列化）。

例如，您可能不应该建立工会，而应该这样做：

uint32_t pack(uint8_t byte0, uint8_t byte1, uint8_t byte2, uint8_t byte3) {
    long result;

    result = byte0;
    result |= byte1 << 8;
    result |= byte2 << 16;
    result |= byte3 << 24;
    return result;
}

uint8_t unpack(int byteNumber, uint32_t value) {
    return (value >> (byteNumber * 8));
}

Answer 3

这取决于平台如何在内部存储long。写入联合的一个元素然后从另一个元素读取是不可移植的。

Answer 4

只要写入其中一部分并从另一部分读取不会导致未定义的行为，union 数据结构就是可移植的。具体来说，写入 unsigned long 并读取 unsigned char[4] 或反之亦然是未定义的行为。