c++ - C/C++ 中的嵌套位域

Question

我需要创建一个带有位域的结构来封装一些来自硬件的数据。假设我使用特定于编译器的机制来强制打包和排序，是否可以创建类似于以下的结构(语法不正确):

typedef struct _BYTE_OF_DATA
{
    uint8_t Reserved1 : 2;
    struct
    {
        uint8_t BitWithSomeMeaning : 1;
        uint8_t BitWithSomeOtherMeaning : 1;
    } BitsWithMeaning;
    uint8_t Reserved2 : 4;
} BYTE_OF_DATA, *PBYTE_OF_DATA;

static_assert(sizeof(BYTE_OF_DATA) == 1, "Incorrect size");

然后可以按如下方式访问:

BYTE_OF_DATA byteOfData;

byteOfData.Reserved1 = 1;
byteOfData.BitsWithMeaning.BitWithSomeOtherMeaning = 0;

我上面描述的确切方案将不起作用，因为我猜想结构 BitsWithMeaning 需要从字节边界开始。我想知道是否有其他技巧可以实现位域的这种“嵌套”。

Answer 1

为了详细说明我之前的评论，这些内容应该允许您想要的访问方式。尽管以一种远非优雅的方式:

typedef union _BYTE_OF_DATA {
    struct {
        uint8_t Reserved1 : 2;
        uint8_t : 2;
        uint8_t Reserved2 : 4;
    };
    struct {
        uint8_t : 2;
        uint8_t BitWithSomeMeaning : 1;
        uint8_t BitWithSomeOtherMeaning : 1;
        uint8_t : 4;
    } BitsWithMeaning;
} BYTE_OF_DATA, *PBYTE_OF_DATA;

就我个人而言，我更喜欢传统的字段掩码和位置常量并手动修改寄存器。我的经验是，以这种方式访问​​可变 I/O 位域总是会导致代码效率低下且容易出现竞争。