位域如何与 C++ 中的位填充相互作用

Question

查看本题的C版。

当有填充位时，我有两个关于位域的问题。

假设我有一个结构定义为

struct T { 
    unsigned int x: 1; 
    unsigned int y: 1;
};

Struct T实际使用的只有两位。

问题 1：这两位是否始终是底层 unsigned int 的最低有效位？还是取决于平台？

问题2：那些未使用的30位是否总是初始化为0？ C++ 标准对此有何规定？

Answer 1

Q1：通常是从低到高（即 x 是 1 << 0，y 是 1 << 1，等等）。

Q2：未使用位的值未定义。在某些 compilers/platforms 上，堆栈初始化变量可能首先设置为零（可能 !!），但不要指望它！！堆分配的变量可以是任何东西，所以最好假设这些位是垃圾。使用埋在联合中的稍微不标准的匿名结构，你可以做这样的事情来确保位的值：

union T {
 unsigned intval;
 struct { 
   unsigned x : 1;
   unsigned y : 1;
 };
}; 

T foo;
foo.intval = 0;

Answer 2

Question 1: are these two bits always the least significant bits of the underlying unsigned int? Or it is platform dependent?

非常依赖平台。该标准甚至有一个注释只是为了说明多少：

[class.bit]

1 ...Allocation of bit-fields within a class object is implementation-defined. Alignment of bit-fields is implementation-defined. Bit-fields are packed into some addressable allocation unit. [ Note: Bit-fields straddle allocation units on some machines and not on others. Bit-fields are assigned right-to-left on some machines, left-to-right on others. — end note ]

您不能对位域的对象布局做太多假设。

Question 2: Are those unused 30 bits always initialized to 0? What does the C++ standard say about it?

您的示例有一个简单的聚合，因此我们可以枚举可能的初始化。未指定初始值设定项...

T t;

... 将 default initialize 它，使成员具有不确定的价值。另一方面，如果您指定空括号...

T t{};

...对象将是 aggregate initialized，因此位字段将用 {} 本身初始化，并设置为零。但这仅适用于聚合的成员，即位域。没有指定填充位取什么值（如果有的话）。所以我们不能假设它们将被初始化为零。

位域如何与 C++ 中的位填充相互作用

How do bit fields interplay with bits padding in C++

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