是否可以将 C 中的结构打包为由位定义的大小

Question

我有以下结构

struct header {
    unsigned int op:16;
    unsigned int A:1;
    unsigned int B:1;
    unsigned int C:1;
    unsigned int pad:1;
}

int main() {
    struct header a;
     printf("size of header is: %lu\n", sizeof(a));

    return 0;
}

输出是标头的大小是：4

如果我使用__attribute__((__packed__))

struct __attribute__((__packed__)) header {
    unsigned int op:16;
    unsigned int A:1;
    unsigned int B:1;
    unsigned int C:1;
    unsigned int pad:1;
}

int main() {
    struct header a;
    printf("size of header is: %lu\n", sizeof(a));

    return 0;
}

输出是标头的大小是：3

有没有办法避免填充到 3 个字节？我可以只取所需的 20 位吗？ 我需要这个的原因之一是将结构转换为十六进制数字，例如

struct header test1, test2;
test1.op = 1;
test1.A = 0;
test1.B = 1
test1.C = 0;
test1.pad = 0;

test2.op = 1024;
test2.A = 0;
test2.B = 1
test2.C = 1;
test2.pad = 0;

分别转换为 0x20001 和 0x60400 并且希望避免需要删除填充，如果可能的

Answer 1

是否可以将 C 中的结构打包为由位定义的大小

？

有没有办法避免填充到 3 个字节？

不。

我可以只取所需的 20 位吗？

不。

最小可寻址单元是字节。 C 中的所有内容都必须是字节的倍数。

（理论上，您可以使用具有 10 位字节的编译器（或重新编译 GCC），那么您的结构将恰好占用 2 个字节。这将是乏味的、不可移植的，我会说荒谬）。然而，在任何现代平台上，一个字节都有 8 位。

Answer 2

C 2018 6.2.6 2 说：

除了位域之外，对象都是由一个或多个字节的连续序列组成的，...

因此，一个结构体，即使它仅由位域组成，也不是位域，它必须由整数个组成字节。

（AC 实现可以通过允许某些对象为小数字节来扩展 C 标准，但我不知道有任何 C 实现可以做到这一点。）