C联合定义

Question

在一个结构中，我需要一些空间，我可以放进一些东西。这个空间必须能够收集所有数据类型，所以我想定义一个联合。空间限制为n个字节(无符号字符)。

如何定义我的联合，以便它能够包含char、int、float等等？

我要这样做吗？

#define SIZE (128)
union {
        unsigned char uchar[SIZE];
        char schar[SIZE];
        unsigned int uint[SIZE/sizeof(unsigned int)];
        int sint[SIZE/sizeof(int)];
        float flt[SIZE/sizeof(float)];
        double dbl[SIZE/sizeof(double)];
}memory;

或者是否有可能只定义无符号字符数组的大小，然后自动定义int数组的大小？如果SIZE不能被4整除，会发生什么呢？

编辑：(与评论相关)

我想要构建类似于时间事件处理程序的东西。这意味着，我有一个包含一系列事件的结构。每个事件都有一个执行时间和一个相关的函数(作为指针存储)。当事件处理程序的计时器计数器与事件执行时间匹配时，我将调用相关函数。在我所知道的函数中，预期会使用wich参数，因此不需要保存标记值。问题是，事件是在函数中创建的，而且由于我不希望事件是静态的(以节省内存)，所以我在事件处理程序中添加了一些内存(循环缓冲区)，所有函数都可以在其中放入一些数据。每个事件都有一个变量，其中包含指向(第一个)数据的指针。数据的类型只是nativ数据类型，没有自己的结构。

这是我目前的代码：

启动时将调用startSystemClock()

executeSystemEvent()将由计时器1的中断服务例程通过设置sysEventHandler.execute=TRUE调用，while(1)-loop将检查此标志，然后调用executeSystemEvent()。

// typedefs requird for timed events
typedef union __attribute__ ((packed)){
    int *i;     // pointer, where data is stored
    int value;  // if there is a pointer assigned, value differs from zero
}systemEventData_u;

typedef union __attribute__ ((packed)){
    int value;  // if there is a pointer assigned, value differs from zero
    void (*voidFct_noData)();
    void (*voidFct_data)(systemEventData_u);
}systemEventFct_u;

typedef struct{
    int time;
    unsigned int id;
    systemEventFct_u fct;
    systemEventData_u data;
}systemEvent_t;

#define SYSTEM_EVENT_HANDLER_BUFFER_SIZE    (10)
#define SYSTEM_EVENT_HANDLER_MEMORY_SIZE    (10)
typedef struct{
    unsigned int actualCnt;
    unsigned int nextEventCnt;
    unsigned char execute;
    systemEvent_t events[SYSTEM_EVENT_HANDLER_BUFFER_SIZE];
    systemEvent_t* write;
    // create some persistent memory usable by all functions
    int* memWrite;
    union __attribute__ ((packed)){
        unsigned char uchar[0];
        char schar[0];
        unsigned int uint[0];
        int sint[SYSTEM_EVENT_HANDLER_MEMORY_SIZE];
        float flt[0];
        double dbl[0];
    }memory;
}systemEventHandler_t;

void startSystemClock(){
    // initialize event handler
    sysEventHandler.actualCnt=0;
    sysEventHandler.nextEventCnt=-1;
    sysEventHandler.execute=FALSE;
    sysEventHandler.write=sysEventHandler.events;
    sysEventHandler.memWrite=sysEventHandler.memory.sint;
    unsigned int i=SYSTEM_EVENT_HANDLER_BUFFER_SIZE;
    systemEvent_t *ptr=sysEventHandler.events;
    while(i--){
        ptr->fct.value=0;
        ptr->data.value=0;
        ptr->time=0;
        ptr++;
    }
    // initialize timer 1
    TMR1 = 0x00;
    T1CON =  T3_OFF | T3_IDLE_CON | T3_GATE_OFF | T1_PS_1_8 | T1_SOURCE_INT;
    IPC1SET = (INTERRUPT_PRIOR_TIMER1 << _IPC1_T1IP_POSITION) | (INTERRUPT_SUB_PRIOR_TIMER1 << _IPC1_T1IS_POSITION);
    IFS0CLR = (1 << _IFS0_T1IF_POSITION);
    IEC0SET = (1 << _IEC0_T1IE_POSITION);
    PR1 = PR_TIMER1;
    T1CONSET = (1 << _T1CON_ON_POSITION);
    print_text("timer1 started\n\r");
}

void executeSystemEvent(){
    asm("di");
    int time=sysEventHandler.actualCnt;
    asm("ei");
    unsigned int i=SYSTEM_EVENT_HANDLER_BUFFER_SIZE;
    unsigned int nextEventCnt=-1;
    systemEvent_t *ptr=sysEventHandler.events;
    while(i--){
        // do not investigate, if there is no function pointer
        // no function pointer means no event action
        if(ptr->fct.value){
            if(time>=ptr->time){
                // execute function
                if(ptr->data.value){
                    (*ptr->fct.voidFct_data)(ptr->data);
                }else{
                    (*ptr->fct.voidFct_noData)();
                }
                ptr->fct.value=0;
            }
        }
        ptr++;
    }
    // determine next event
    // iterate again through whole queue to take added events into account also
    i=SYSTEM_EVENT_HANDLER_BUFFER_SIZE;
    ptr=sysEventHandler.events;
    while(i--){
        if(ptr->fct.value){
            // get execution time to determine next one
            if(ptr->time<nextEventCnt){
                nextEventCnt=ptr->time;
            }
        }
        ptr++;
    }
    asm("di");
    sysEventHandler.nextEventCnt=nextEventCnt;
    sysEventHandler.execute=FALSE;
    asm("ei");
}

void addSystemEvent(systemEvent_t event){
    // check, if this event will be the first event to execute
    asm("di");
    // get event execution time
    event.time+=sysEventHandler.actualCnt;
    // check, if it will be the next one to execute
    if(sysEventHandler.nextEventCnt>event.time){
        sysEventHandler.nextEventCnt=event.time;
    }
    asm("ei");
    *sysEventHandler.write=event;
    if(++sysEventHandler.write>=sysEventHandler.events+SYSTEM_EVENT_HANDLER_BUFFER_SIZE){
        sysEventHandler.write=sysEventHandler.events;
    }
}

int * storeSystemEventData(int data){
    int *ptr=sysEventHandler.memWrite;
    *ptr=data;
    if(++sysEventHandler.memWrite>=sysEventHandler.memory.sint+SYSTEM_EVENT_HANDLER_MEMORY_SIZE){
        sysEventHandler.memWrite=sysEventHandler.memory.sint;
    }
    return ptr;
}

要添加一个事件，我在任何函数中写入：

systemEvent_t event;
event.fct.voidFct_data=&enablePinChangeInterrupt_wrapper;
event.data.i=storeSystemEventData((int)PUSHBUTTON_CN_BIT);
event.time=10;
addSystemEvent(event);

我知道，storeSystemEventData-function还没有完成。但对于我的第一个目的，我只需要int，所以它可以工作。

Answer 1

除了最大的数组外，不需要指定数组大小。只是越界进入其他类型。

#include "stdio.h"

union memory {
    unsigned char uchar[128];
    char schar[0];
    unsigned int uint[0];
    int sint[0];
    float flt[0];
    double dbl[0];
} ;

int main (void)
{
    union memory my_mem;
    my_mem.schar[5] = 'A';
    my_mem.schar[6] = 'B';
    my_mem.schar[7] = 'C';
    my_mem.schar[8] = 'D';

    printf ("%d\n", my_mem.uint[1]);
    return 0;
}

C不提供任何一种方式的数组边界检查，所以如果您试图访问内存对象之外的内存，那就太倒霉了。

Answer 2

如果大小不能被4整除，会发生什么？

我假设您会问关于4的可分性的问题(与任何其他数字相反)，因为它是一个常见的sizeof(int)。当SIZE被任何一个sizeof所不可分割时，最终会得到一个完全适合于size的最大数组，也就是说，这个数字将被截断。例如，当SIZE为4时，将sizeof(int)设置为13将产生

int sint[3];

换句话说，大小将被“四舍五入”(截断)。如果您更喜欢舍入，请使用以下表达式：

unsigned int uint[(SIZE+sizeof(unsigned int)-1)/sizeof(unsigned int)];

但是，请注意，uint[]数组的大小可能超过uchar的大小。

是否有可能只定义无符号字符数组的大小，然后自动定义int数组的大小？

您可以将union替换为char数组，并将void*指针转换为int*、float*等。这将导致一种不同的语法。