c - 是否需要保留填充位？

Question

MSP430X 架构是 16 位 MSP430 架构到 20 位地址空间的扩展。这是通过将处理器的寄存器扩展到 20 位，将最小可寻址单元保持在一个八位字节(CHAR_BIT 等于 8)来实现的。

在这种架构上，可以想到 C 编程语言的一种实现，它为 int 提供 20 位整数类型，使用 8 位 char，一个 16位 short 和模拟的 32 位 long。由于 20 不是 CHAR_BIT 的倍数，因此在存储 int 类型的变量时需要一些填充位。例如，可以用四个字节存储一个 int，留下一个字节和另一个字节的四位作为填充。

在阅读了标准关于整数类型的填充位的内容后，我不确定它们应该如何表现。由于在这种情况下填充仅用于存储，因此它们的值既不能设置也不能观察，除非通过类型双关。即便如此，复制这个 20 位类型的对象也不会复制任何填充位。 ISO 9899:2011 是否允许这种填充位？

Answer 1

C 标准不要求通过赋值复制填充位。赋值是根据值而不是表示来指定的。

N1570 6.2.6.2p5 说:

The values of any padding bits are unspecified.

这是一个不合格的陈述，暗示它们在所有情况下都是未指定的，即使在从设置了一些填充位的对象赋值之后也是如此。

就其本身而言，该声明可能被认为不够明确，以至于它不能确定填充位不一定被复制。

填充位对整数对象的表示没有贡献。引用句子的脚注说:

All other combinations of padding bits are alternative object representations of the value specified by the value bits.

(“其他”是指陷阱表示。)

6.5.16.1p2，描述简单赋值，说:

In simple assignment (=), the value of the right operand is converted to the type of the assignment expression and replaces the value stored in the object designated by the left operand.

描述是根据值而不是表示；没有暗示必须在 LHS 对象中维护 RHS 的表示。当然，赋值中的 RHS 可以是任意表达式，而不仅仅是对象引用。即使它只是一个对象的名称，它也会进行 左值转换，如 6.3.2.1p2 中所述；此转换仅指对象的值，而不是其表示。

(在其他地方，标准表示参数传递、函数参数传递和从函数返回值的行为类似于简单赋值。)