c - 在 C 中提取 16 位 union 中的位位置

Question

我想在 C 中声明一个 union，主要包含一个 16 位 字，我应该可以读/写 LSP 7 bits 和 8th bit 分别用于 16-bit 字中的每个字节，所以我声明如下:

typedef union {
    uint8_t full_8_char_byte[2];
    uint8_t ascii_7_bits_word_0 : 7; /* another way of representing LSP 7 ASCII bits */
    uint8_t parity_bit_word_0 : 1;   /* another way of representing MSP parity bit */
    uint8_t ascii_7_bits_word_1 : 7; /* another way of representing LSP 7 ASCII bits */
    uint8_t parity_bit_word_1 : 1;   /* another way of representing MSP parity bit */
} ip_char_t;

现在，当我将 7 位 值写入 16 位 字中的这些单独字节时:

x.full_8_char_byte[0] = 0x7E;
x.full_8_char_byte[1] = 0x7E;

---

下面的简单程序:

int main()
{
    ip_char_t x;
    x.full_8_char_byte[0] = 0x7E;
    x.full_8_char_byte[1] = 0x7E;

    printf("%c   %c\n", x.full_8_char_byte[1], x.full_8_char_byte[0]);
    printf("%u   %u\n", x.full_8_char_byte[1], x.full_8_char_byte[0]);
    printf("%X   %X\n\n", x.full_8_char_byte[1], x.full_8_char_byte[0]);

    printf("%c   %c\n", x.ascii_7_bits_word_1, x.ascii_7_bits_word_0);
    printf("%u   %u\n", x.ascii_7_bits_word_1, x.ascii_7_bits_word_0);
    printf("%X   %X\n\n", x.ascii_7_bits_word_1, x.ascii_7_bits_word_0);

    printf("%d   %d\n", x.parity_bit_word_1, x.parity_bit_word_0);
    return 0;
}

给出正确的输出如下:

~   ~  
126   126   
7E   7E

~   ~ 
126   126 
7E   7E

0   0

但是当我将 x.full_8_char_byte[1] 初始化为 8 位值时:

x.full_8_char_byte[0] = 0x7E;
x.full_8_char_byte[1] = 0xFF;

我得到的输出是:

�   ~ 
255   126 
FF   7E

~   ~ 
126   126 
7E   7E

0   0

当我将 x.full_8_char_byte[0] 初始化为 0xFF 时会发生类似的事情，我的问题是为什么 x.ascii_7_bits_word_1 和 x.parity_bit_word_1 没有反射(reflect) x.full_8_char_byte[1] 中的每个更改？

Answer 1

看看这个:

typedef union {
    uint8_t full_8_char_byte[2];
    uint8_t ascii_7_bits_word_0 : 7; /* another way of representing LSP 7 ASCII bits */
    uint8_t parity_bit_word_0 : 1;   /* another way of representing MSP parity bit */
    uint8_t ascii_7_bits_word_1 : 7; /* another way of representing LSP 7 ASCII bits */
    uint8_t parity_bit_word_1 : 1;   /* another way of representing MSP parity bit */
} ip_char_t;

注释建议您期望 4 个位域成员映射第一个数组成员的位。这是行不通的，因为 union 的所有 成员都是可选的可能内容，这也意味着每个成员都将放在最开始。你可能想写的是

typedef union {
    uint8_t full_8_char_byte[2];
    struct {
        uint8_t ascii_7_bits_word_0 : 7; /* another way of representing LSP 7 ASCII bits */
        uint8_t parity_bit_word_0 : 1;   /* another way of representing MSP parity bit */
        uint8_t ascii_7_bits_word_1 : 7; /* another way of representing LSP 7 ASCII bits */
        uint8_t parity_bit_word_1 : 1;   /* another way of representing MSP parity bit */
    };
} ip_char_t;

所以这个 union 可以或者包含你的数组或者一个带有位域的结构。

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请注意，这并不能以可移植的方式解决您的问题:对于您的位域的排列方式没有严格的保证，有关详细信息，请参阅 Leushenko 的评论!为了方便地解决这个问题，您可以提供宏来访问各个位，例如

typedef uint8_t ip_char_t[2];

#define ascii_7_bits_word(x,i) ((x)[i] & 0x7f)
#define parity_bit_word(x,i) ((x)[i] >> 7)

或者，如果您还需要写入位或想要强制类型安全，请改为编写(内联)函数。