位域成员的类型

Question

理论上，我们有两种选择位域成员的类型：

基础类型的类型。
适合位数的最小类型。

那么位域成员的实际类型是什么（到目前为止我在标准中找不到提示——C 和 C++ 都一样），C 和 C++ 之间有什么区别吗？

虽然知道特定的编译器不是参考，但我尝试通过 C++ 函数重载和 typeid 运算符至少获得一些提示：

#include <typeinfo>
struct S
{
    unsigned int n4  :  4;
    unsigned int n12 : 12;
};

void f(unsigned char)
{
    std::cout << "uc" << std::endl;
}

void f(unsigned short)
{
    std::cout << "us" << std::endl;
}

void f(unsigned int)
{
    std::cout << "ui" << std::endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    S s; s.n4 = 0; s.n12 = 0;
    f(s.n4);
    f(s.n12);
    std::cout << typeid(s.n4).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(s.n12).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(unsigned char).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(unsigned short).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(unsigned int).name() << std::endl;
    return 0;
}

输出（linux 下的 GCC 5.4.0）完全令人惊讶，而且——至少在我看来——自相矛盾：

ui
ui
h
t
h
t
j

那么如果type根据typeid运算符分别是unsigned char和unsigned short，为什么在重载解析时选择了unsigned int？甚至可能是 GCC 错误？

附录：GCC 8.1 (linux) 仍然表现出相同的行为。

Answer 1

来自C++ standard § 10.3.10.1 (class.bit)：

The bit-field attribute is not part of the type of the class member.

（我一定是在发题的时候忽略了标准中的这个短语...）

所以标准明确了位域成员的类型，它等于底层类型。

感谢Davis Herring给我适当的提示。

位域成员的类型

Type of bit-field members

c

c++

bit-fields