使用位字场以4位增量访问给定类型的单个位组

Question

如何使用位字段以4位增量访问给定的8个字节数据类型？如何在C和C 中编程？

Answer 1

序言，我将向您展示如何在c

中向您展示此

虽然您似乎应该只能使用Bitfields来执行此操作，但由于BitFields必须是初始化的元素，因此您不能使用Bitfields。请参阅有关如何在C 中使用Bitfields的更多信息。查看为什么尝试执行以下操作：

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，我该如何将基本类型设置为位字段！为了解决这个问题，我们需要使用工会。我将向您展示使用工会解决此问题的最简单答案，然后使用匿名工会和结构链接到更复杂但紧凑的解决方案。

这本质上是您为问题所需要做的：

   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;
}

在这里您使用工会的使用。现在为什么我们在这里使用工会？工会允许您将给定的工会称为联盟内部的任何成员，但仅占用最大的字节大小成员。这使我们可以将splitbytes设置为一个整数值，但是从该整数访问单个nibbles(4位或一半字节(。

正如承诺的，另一个用户试图做与您相同的事情，但在代码审核中结束。您的解决方案是手动进行此转换，另一个用户提出使用联合结构范式进行转换(不是相同的问题，不是重复的(。在这里，匿名结构与编译器的布拉格斯一起使用，以确保包装(但仅在某些编译器上(

Answer 2

，因为@snb给了您一个C 解决方案，这是使用数组的C解决方案：

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"
}

这打印出16个离散的4位值。