C Union - 显示一个字节的所有 8 位

Question

我必须创建联合，让我能够从特定字节中获取（并显示）每一位。这有意义吗？我想我知道如何使用按位运算符来做到这一点，但不知道如何使用联合来达到同样的效果。

Answer 1

您可以使用包含 8 个一位位域的 unit8_t 和 struct 的并集。然而，即使这会让您访问各个位，您也不知道它们是哪些位！这将取决于您的编译器如何将位字段分配给底层字节，这可能取决于您的目标机器的字节顺序。

参见this SO Q&A。

Answer 2

推荐使用位运算。您也可以结合联合和位字段来提取位，但请注意，这是依赖于字节顺序的，这就是为什么不推荐这样做的原因，不过这里有一个示例供您学习：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

union Bits {
    char b;
    struct bits {
#ifdef LITTLE_ENDIAN
            unsigned int b0: 1;
            unsigned int b1: 1;
            unsigned int b2: 1;
            unsigned int b3: 1;
            unsigned int b4: 1;
            unsigned int b5: 1;
            unsigned int b6: 1;
            unsigned int b7: 1;
#else
            // reverse the order of the bit fields.
#endif
    } bits;
};

int main(void) {
    char a = 'A';
    union Bits b;
    b.b = a;

    printf("0x%x\n", a);
    printf("%d%d%d%d%d%d%d%d\n", b.bits.b7, b.bits.b6, b.bits.b5, b.bits.b4, b.bits.b3, b.bits.b2, b.bits.b1, b.bits.b0);

    return 0;
}

这应该输出

0x41
01000001

Answer 3

从 C99 开始，我们有了匿名结构和联合，让事情变得更简单：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <inttypes.h>

union disByte
{
    uint8_t byte;
    // Assuming little endian
    struct {
        bool b0: 1;
        bool b1: 1;
        bool b2: 1;
        bool b3: 1;
        bool b4: 1;
        bool b5: 1;
        bool b6: 1;
        bool b7: 1;
    };
};

int main()
{
    union disByte foo;
    foo.byte = 42;
    printf("%d %d %d %d %d %d %d %d\n", foo.b0, foo.b1, foo.b2, foo.b3, foo.b4, foo.b5, foo.b6, foo.b7);
}

然而，通常首选位操作（您的问题已被标记 "bit-manipulation"）。

#define XTH_BIT_OF(NUM, X) (bool)(NUM & (1U << X))

使用位操作的优点是：

您无需担心字节序问题。
看起来更短更清晰。

Answer 4

您可以使用位域和联合来执行此操作：

#include <stdio.h>


typedef union {
        struct {
            unsigned int:0;
            unsigned int firstBit : 1;
            unsigned int secondBit : 1;
            unsigned int thirdBit : 1;
            unsigned int fourthBit : 1;
            unsigned int fifthBit : 1;
            unsigned int sixthBit : 1;
            unsigned int seventhBit : 1;
            unsigned int eigthBit : 1;
        };
        int raw;
} bitsOfByte;

int main()
{
bitsOfByte dt;
dt.raw = 254;
printf("Bits are %d/%d/%d/%d/%d/%d/%d/%d", dt.firstBit, dt.secondBit, dt.thirdBit, dt.fourthBit, dt.fifthBit, dt.sixthBit, dt.seventhBit, dt.eigthBit);
return 0;
}

注意在这个实现中，第一位是低位

C Union - 显示一个字节的所有 8 位

C Union - displaying all 8 bits of a byte

c

bit-manipulation

unions