为什么这个联盟像个结构体？

Question

我偶然发现了一些代码(它在一个来自微芯片的库中)，它有一个联盟。

一切都很好，直到我看到它把价值分配给不同的工会成员。我当时的想法是“他们在写同一个地方.”然后我决定做个测试。以我所理解的每一种方法来衡量，这个联合应该是一个字节(8位)。但这不是..。它是4个字节。

#pragma pack(1)
typedef union _STATUS
{
    BYTE Val;
    struct {
        unsigned BC8 : 1;
        unsigned BC9 : 1;
        unsigned BSTALL : 1;
        unsigned DTSEN : 1; 
        unsigned INCDIS : 1;
        unsigned KEN : 1;   
        unsigned DTS : 1;   
        unsigned UOWN : 1;  
    };
    struct {
        unsigned BC8 : 1;
        unsigned BC9 : 1;
        unsigned PID0 : 1;
        unsigned PID1 : 1;
        unsigned PID2 : 1;
        unsigned PID3 : 1;
        unsigned : 1;
        unsigned UOWN : 1;
    };
    struct {
        unsigned : 2;
        unsigned PID : 4; 
        unsigned : 2;
    };
} STATUS;
void PrintIt() {
    printf("Size of UNION is %d \n", sizeof(STATUS));
}

它应该是任何成员中最大的，每个成员只有8位。

引起我注意并让我调查的代码是：

STAT.BC9 = 0;
STAT.BC8 = 0;
STAT.Val |= byteToSend;

将第三行合并到第一和第二行的值中。

所以我想测试它，它是4个字节，而不是一个字节。我甚至在几个不同的编译器中测试了它(因此在MS Visual C中使用了#实用化)。

每个成员正好是8位，最后两个结构重叠，将PID值放置在相同的内存位置。然而，这是4个字节，每次我使用编译器来计算它。

在工会中添加结构的行为中有什么东西吗？

任何解释都不胜感激。

Answer 1

虽然没有在C标准中显式指定，但位字段通常会占用与其声明的基本类型相对应的单元。

在这种情况下，所有的位字段都声明为unsigned。这种类型在您的系统中可能是4个字节，因此位字段占据了该类型的一个单元。

如果将字段类型更改为unsigned char或uint8_t，则它们只占一个字节。请注意，这假设您的编译器允许将这些类型用于位字段，尽管大多数是这样做的。

Answer 2

C有隐式的概念。因此，unsigned将声明一个unsigned int。但越来越奇怪了。如果您只使用const或static/auto，情况也是如此。

const x = 5; // Declares a const int variable
static x;    // Declares a static int variable
const static unsigned x = 5; // Declares a const static unsigned int variable

你想要的是一个unsigned char。

应该是所有成员中最大的，每个成员只有8位。

至少应该有这个尺寸。没有什么能阻止它变得更大。

Answer 3

它不会编译，因为在匿名structures.

• You中有重复的成员名，如果您对位字段使用8位类型，则确实需要打包。

typedef union 
{
    unsigned char Val;
    struct {
        unsigned char BC8 : 1;
        unsigned char BC9 : 1;
        unsigned char BSTALL : 1;
        unsigned char DTSEN : 1; 
        unsigned char INCDIS : 1;
        unsigned char KEN : 1;   
        unsigned char DTS : 1;   
        unsigned char UOWN : 1;  
    };
    struct {
        unsigned char BC81 : 1;
        unsigned char BC91 : 1;
        unsigned char PID0 : 1;
        unsigned char PID1 : 1;
        unsigned char PID2 : 1;
        unsigned char PID3 : 1;
        unsigned char : 1;
        unsigned char UOWN1 : 1;
    };
    struct {
        unsigned char : 2;
        unsigned char PID : 4; 
        unsigned char : 2;
    };
} STATUS;

int main(void) {
    printf("Size of UNION is %d \n", (int)sizeof(STATUS));
}

https://godbolt.org/z/zsfhnGeWd

请记住，一些编译器将打包到您指定的类型(例如chibicc)。