c++ - 以 std::bitset 访问 std::uint8_t

Question

我想在 C/C++ 中模拟一个状态寄存器，它应该可以作为 std::bitset 访问和 std::uint8_t .因此，我会将它们组合为 union ，如下所示:

#include <bitset>
#include <iostream>

union byte {
        std::uint8_t uint;
        std::bitset<8> bitset;
};

int main(int, char*[])
{
        byte b = { .uint = 0b10101010 };

        std::cout << "Value of bit 5: "
                << (b.bitset.test(5) ? "true" : "false") << std::endl;

        std::cout << "Value of bit 4: "
                << (b.bitset.test(4) ? "true" : "false") << std::endl;

        std::cout << "Bitset Output: " << b.bitset << std::endl;
        std::cout << "Uint Output: " << static_cast<int>(b.uint) << std::endl;

        return 0;
}

当使用 GCC x86_64 8.2 编译时，这似乎按预期工作.但是，我想知道我是否可以期望它在所有情况下都能正常工作，或者我是否可以使用一些辅助函数(如 bitset、bittest、...

Answer 1

你想在这里用 union 做什么被称为类型双关，在 C++ 中是未定义的行为(您可以阅读更多关于它的信息 in this SO answer )，因此即使在同一个编译器上也不能保证它能正常工作。

此外，即使允许，std::bitset<8>不保证与 std::uint8_t 具有相同的表示形式(事实上​​它不在任何主要编译器上)。

在您的情况下，您可以只使用常规的 std::bitset<8>与 to_ulong方法。

另一种选择是使用一个带有 bitset 成员的包装类，该类将提供方便的方法来分配/转换为 uint8_t .

此外，如果您只需要 std::bitset<8> 的一些有限 API ，环绕 std::uint8_t 可能是个好主意(如果您想将类的大小保持为 1 个字节)并手动实现这几个方法(如 test)。