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bitfield数据类型的坑

bitfield并不具有可移植性,因此实际使用中,我都是尽量使用bitand来代替。

然而代码中之前就已经使用了bitfield的定义方式,作为后续开发我没有理由去改掉这个数据结构(除非它有问题),结果就无意间踩到了这个坑。

bitfield定义和使用大概如下:

union utest {
int val;
struct stest {
int a:3;
int b:5;
};
};

union utest t;
t.value = 0x07;

bitfield冒号后面的数字标识bitfield的位宽,bitfield前面的类型用于标识取出字段后应该变成一个什么样的类型(标准上说仅能支持int, signed int, unsigned int, 然而gcc还支持char, short等类型)。

问题的关键就在于,如果你定义的是有符号类型,那么编译器会将取出的bitfield按照有符号类型进行类型提升

当程序读取变量stest::a时,他会读取utest::val的byte0的低3bit。由于stest::a的类型为int(有符号型类型), 则他将utest::byte0::bit2作为符号位进行整型提升。

也就是说如果utest::byte0::bit2~0的值为110b, 那么你读stest::a时,编译器会将bit2作为符号位来将110b整型提升为0xfffffffe, 即(int)-2;

在实际使用中我使用stest::b作为了一个数组的索引,当stest::b大于0x10时,数组访问直接越界了。

btw, 一般使用bitfield特性时应该很少去依赖于其符号扩展功能(即将其定义为有符号型类型), 因此在将bitfield定义为int而不是unsigned int时一定要再三考虑。



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