c++ - C++ 位域为什么以及如何不可移植？

Question

我遇到过很多关于位域的各种问题的评论，这些评论断言位域是不可移植的，但我一直无法找到准确解释原因的来源。

从表面上看，我会假设所有位域仅编译为相同位移位代码的变体，但显然它必须比这更多，否则就不会对它们产生如此强烈的反感。

所以我的问题是是什么导致位域不可移植？

Answer 1

位域是不可移植的，就像整数是不可移植的一样。您可以使用整数来编写可移植程序，但您不能期望将 int 的二进制表示原样发送到远程计算机并期望它正确解释数据。

这是因为 1. 处理器的字长不同，因此，整数类型的大小也不同(1.1 字节长度也可能不同，但如今在嵌入式系统之外很少见)。并且因为 2. 不同处理器的字节序不同。

这些问题很容易克服。 native 字节序可以很容易地转换为商定的字节序(大字节序是网络通信的事实上的标准)，并且可以在编译时检查大小，并且现在可以使用固定长度的整数类型。因此，只要处理好这些细节，整数就可以用于跨网络通信。

位字段建立在常规整数类型之上，因此它们在字节顺序和整数大小方面存在相同的问题。但是他们有even more实现指定的行为。

• Everything about the actual allocation details of bit fields within the class object

  • For example, on some platforms, bit fields don't straddle bytes, on others they do
  • Also, on some platforms, bit fields are packed left-to-right, on others right-to-left

• Whether char, short, int, long, and long long bit fields are signed or unsigned (when not declared so explicitly).

与字节顺序不同，将“关于实际分配细节的所有内容”转换为规范形式并非易事。

此外，虽然字节序是特定于 CPU 架构的，但位域细节是特定于编译器实现者的。因此，即使在同一台计算机内的不同进程之间，位字段也不能用于通信，除非我们可以保证它们是使用相同(或二进制兼容)的编译器编译的。

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TL;DR 位字段不是计算机之间通信的可移植方式。整数也不是，但它们的不可移植性很容易解决。