c++ - 我应该如何在 typedef 中定义一组位数？

Question

问题

我目前正在尝试用 C++11 模拟一些固件。在固件中，我们有一个 32 位的固定数据长度，我们将这 32 位分成更小的数据包，例如，我们有一个大小为 9 位的数据包，另一个 6 位的数据包被打包到 32 位字中。

在 C++ 中，我想确保我输入的数据具有这些长度。我不关心我是否溢出，只关心这 9 位被操作或传递给另一个函数。

理想情况下，我想要一些简单的 typedef，例如:

only_18_bits some_value;

我的尝试

struct sel_vals{
int_fast32_t m_val : 18;
int_fast8_t c_val : 5;
}

但这有点烦人，因为每当我想使用它时我都必须这样做:

sel_vals somevals;
somevals.m_val = 5;

对我来说似乎有点冗长而且我必须先声明结构。

同样出于明显的原因，我不能只做类似的事情:

typedef sel_vals.m_val sel_vals_m_t;
typedef std::vector<sel_vals_m_t>;

我可以使用 std::bitset<9>但是每当我想做一些数学运算时，我都必须将它转换为无符号的，它会变得有点困惑。我想避免困惑。

有什么想法吗？

Answer 1

我建议使用包装外观，大致如下:

#include <cstdint>

template<int nbits> class bits {

   uint64_t value;

   static const uint64_t mask = (~(uint64_t)0) >> (64-nbits);

public:
   bits(uint64_t initValue=0) : value(initValue & mask) {}

   bits &operator=(uint64_t newValue)
   {
       value=newValue & mask;
   }

   operator uint64_t() const { return value; }
};

//

bits<19> only_19_bits_of_precision;

通过一些工作，您可以定义直接在这些模板上运行的数学运算符重载。

再多做一些工作，您就可以使用此模板来选择较小的内部值，uint32_t、uint16_t 或 uint8_t ，如果 nbits 模板参数足够小。