C++ 位域的问题

Question

我必须用特定的数据格式写一个文件header。为简单起见，我们假设它是：

位[0-7]：索引a
位[8-9]：索引b
位[10-15]：索引c

它们都是简单的无符号整数。我想我可能会使用位字段来获得一个很好的语法。我定义了

struct Foo {
  unsigned int a : 8, b : 2, c : 6;
};

然而，我得到 sizeof(Foo) == 4。为什么？我希望这里有一个 2 字节的结构。编译器是否在我的字段之间添加了填充？如果我使用 unsigned char 作为我的成员类型，我得到 2 个字节的大小。

在 cppreference 上，它说：

Multiple adjacent bit fields are usually packed together (although this behavior is implementation-defined).

这是否意味着我不能依赖于将字段打包在一起？最后，我将使用 memcpy 将此 struct 转换为字节流并将其写入文件。这不是很好地使用位字段吗？这只有在保证这些位被打包在一起时才有效。

编辑：实际的 header 与 GIF format 相关。许多索引都被打包成几个字节。其中一些由1、2、3或更多位组成。

Answer 1

来自 [class.bit]/1 [摘录]:

[...] Allocation of bit-fields within a class object is implementation-defined. Alignment of bit-fields is implementation-defined.

并且，来自 [defns.impl.defined]：

implementation-defined behavior

behavior, for a well-formed program construct and correct data, that depends on the implementation and that each implementation documents

因此，对于可移植的实现，您不能依赖任何特定类型的行为来实现 implementation-defined 行为。但是，如果您正在为特定平台和编译器开发，您可以在一定程度上依赖记录的 implementation-defined 行为。

C++ 位域的问题

Issues with C++ bitfields

c++

bit-fields

implementation-defined behavior