已签名基础类型枚举的位域溢出

Question

这仅适用于 C++11：

如果我有一个像下面这样的常规枚举：

enum TestType
{
Test0 = 0,
Test1,
Test2,
Test3,
Test4,
Test5,
Test6,
Test7
}

和像这样的打包结构：

struct
{
TestType a : 3
uint32_t b : 5
} TestStruct;

TestStruct.a 是否保证在访问时等于任何有效分配的枚举值？或者编译器是否有可能分配一个带符号的基础类型，然后将位域 a 视为范围为 -4 到 3.

Answer 1

Is TestStruct.a guaranteed to be equal to its assigned enum value?

没有。您默认初始化 TestStruct。如果这是在全局 space 中，那么它将初始化为零，并且 a 和 b 都将为 0.

如果这是在块 space 中，则不会发生初始化，这意味着 a 和 b 具有未指定的值。您所知道的是该值将在该类型的可表示范围内。 Test0 的值为 0 在这里根本不起作用。

如果你有

TestStruct{};

然后 a 和 b 将为零，因为您正在对对象进行值初始化，在这种情况下，这意味着您将其初始化为零。你也可以使用

TestStruct{value1, value2};

为a和b赋值。

关于 a 是否可以存储 TestType 的所有值的问题，我们必须查看 [class.bit]/4 哪个状态

[...]If the value of an enumerator is stored into a bit-field of the same enumeration type and the number of bits in the bit-field is large enough to hold all the values of that enumeration type ([dcl.enum]), the original enumerator value and the value of the bit-field shall compare equal.

^强调我的

枚举的值由[dcl.enum]/8定义为

For an enumeration whose underlying type is fixed, the values of the enumeration are the values of the underlying type. Otherwise, for an enumeration where e_min is the smallest enumerator and e_max is the largest, the values of the enumeration are the values in the range b_min to b_max, defined as follows: Let K be 1 for a two's complement representation and 0 for a ones' complement or sign-magnitude representation. b_max is the smallest value greater than or equal to max(|e_min − K, |e_max|) and equal to 2^M−1, where M is a non-negative integer. b_min is zero if e_min is non-negative and −(b_max+K) otherwise. The size of the smallest bit-field large enough to hold all the values of the enumeration type is max(M,1) if b_min is zero and M+1 otherwise. It is possible to define an enumeration that has values not defined by any of its enumerators. If the enumerator-list is empty, the values of the enumeration are as if the enumeration had a single enumerator with value 0

所以在这种情况下 e_min 是 0 并且 e_max 7 所以 b_min为 0 并且 b_max 等于或大于 max(|e_min| − K, |e_max|) 即 7。因为它必须等于 2^M−1 如果我们对 M 使用 3 那么我们也得到 7。

我们有

The size of the smallest bit-field large enough to hold all the values of the enumeration type is max(M,1) if b_min is zero and M+1 otherwise.

和 b_min 是零所以我们需要的最小位域是 3 你有所以你保证 TestType 的所有值都适合 a.

已签名基础类型枚举的位域溢出

Overflow on bitfield for signed underlying type enum

c++

enums

bit-fields

c++11