这个 Union 和 Bit field 交互是如何工作的？

Question

所以这是一个例子：

struct field
{
    unsigned int a : 8;
    unsigned int b : 8;
    unsigned int c : 8;
    unsigned int d : 8;
};

union test
{
    unsigned int raw;
    field bits;
};

int main()
{

    test aUnion;
    aUnion.raw = 0xabcdef;

    printf("a: %x \n", aUnion.bits.a);
    printf("b: %x \n", aUnion.bits.b);
    printf("c: %x \n", aUnion.bits.c);
    printf("d: %x \n", aUnion.bits.d);


    return 0;
}

现在运行我得到：

a: ef
b: cd
c: ab
d: 0

而且我想我真的不明白这里发生了什么。所以我将 raw 设置为一个值，因为这是一个联合，其他所有东西都从中提取，因为它们都被设置为小于 unsigned int？所以位域是基于原始的？但那是如何映射出来的呢？为什么在这种情况下是 d: 0？

如有任何帮助，我将不胜感激。

Answer 1

这是因为您的 unsigned int 的 32 位长度不够（所有 32 位都未设置），无法完全填充所有位字段值。因为它只有 24 位长，所以位字段 d 显示的是 00 的十六进制值。尝试一下

aUnion.raw = 0xffabcdef;

这将产生

a: ef 
b: cd 
c: ab 
d: ff

由于 dd 位字段占用位 24-32（在小端），除非已分配的 unsigned int 字段已分配了一个占用这些位集的值，否则该位字段位置不会'也显示值。

Answer 2

使用整数的十六进制表示是有用的，因为它清楚地表明整数的每个字节的值是什么。所以设置

aUnion.raw = 0xabcdef;

表示最低有效字节的值为0xef，第二低有效字节的值为0xcd，依此类推。但是你正在设置 union 的 raw 字段，这是一个整数，所以它有 4 个字节长。在前面的表示中，最重要的字节丢失了，所以它可以写成

aUnion.raw = 0x00abcdef;

（这就像明确表示一个整数 x = 42 有 0 百，0 千等等）。

您的联合字段分别表示整数 raw 的 a =byte[0]、b = byte[1]、c = byte[2] 和 d = byte[3]，因为 在一个union 所有元素共享相同的内存位置。这是真的，因为你是运行你的代码在 little endian 架构中（最低有效字节在前）。

所以：

a = byte[0] of raw = 0xef
b = byte[1] of raw = 0xcd
c = byte[2] of raw = 0xab
d = byte[3] of raw = 0x00

这个 Union 和 Bit field 交互是如何工作的？

How does this Union and Bit field interaction work?

c++

unions

bit-fields