无法获取位域地址

Question

为什么不能取位域地址？

如何创建指向位域的指针？

这是代码...

struct bitfield {
    unsigned int a: 1;
    unsigned int b: 1;
    unsigned int c: 1;
    unsigned int d: 1;
};

int main(void)
{
    struct bitfield pipe = {
        .a = 1, .b = 0,
        .c = 0, .d = 0
    };
    printf("%d %d %d %d\n", pipe.a,
            pipe.b, pipe.c, pipe.d);
    printf("%p\n", &pipe.a); /* OPPS HERE */
    // error: cannot take address of bit-field ...
    return 0;
}

Answer 1

Bitfields 成员（通常）小于指针允许的粒度，即

char

的粒度（通过 char 的

definition

，顺便说一下，它的长度至少为 8 位）。所以，普通的指针并不能解决这个问题。

此外，还不清楚指向位域成员的指针的类型是什么，因为要存储/检索这样的成员，编译器必须确切知道它在位域中的位置（并且没有“常规”指针类型）可以携带这样的信息）。

最后，这几乎不是一个被请求的功能（位域首先并不常见）；位字段用于紧凑地存储信息或构建标志的打包表示（例如写入硬件端口），您很少需要指向其中的“单个字段”的指针 - 如果需要，您始终可以求助于常规 struct 并在最后一刻转换为位字段。

出于所有这些原因，该标准规定位字段成员不可寻址，就这样。克服这些障碍是可能的（例如，通过定义特殊的指针类型来存储访问位域成员所需的所有信息），但这将是无人使用的语言的另一个过于复杂的黑暗角落。

您实际上无法拥有

位字段的地址，因为 C 中的最小可寻址单元是字节（请记住，C 中的字节不一定是 8 位宽）。

Answer 2

您所希望的最好结果是包含字节集的地址。

标准的相关部分（本例中为 C11）是第 6.5.3.2 Address and indirection operators

节（我的重点）：

一元

&

运算符的操作数应为函数指示符、

[]

或一元

*

 运算符的结果，或者指定 

 不是位域

的对象的

lvalue

 并且未使用寄存器存储类说明符进行声明。

鉴于寻址单位是字节，您可能会发现位字段存储为（例如）：

            Bit 7   6   5   4   3   2   1   0
              +---+---+---+---+---+---+---+---+
Address: 1234 | a | b | c | d | ? | ? | ? | ? |
              +---+---+---+---+---+---+---+---+
         1235 |   |   |   |   |   |   |   |   |
              +---+---+---+---+---+---+---+---+

你可以看到所有这些位域的地址实际上是相同的（1234），所以区分它们并不是很有用..

对于操作位字段，您确实应该直接访问它们并让编译器对其进行排序。即使使用按位运算符也不能保证有效，除非你

知道

编译器如何将它们布置在内存中。

地址必须是整数字节，但位字段不必如此，因此 C 标准指定

地址运算符

Answer 3

不能与它们一起使用。当然，如果您确实想使用位域的地址进行操作，则可以仅使用封闭结构的地址，并进行一些按位运算。

您无法打印位字段的地址，但您可以分配给所需大小类型的某些局部变量（从一位内存类型转换为2字节（对于整数类型大小将取决于编译器）内存），可以使用用于打印地址。

unsigned int x=pipe.a;
printf("x=%d",&x);

Answer 4

类似地，如果您只想寻址单个字节，您可以这样做：

union PAIR  {
    struct { uint8_t l, h; } b;
    uint16_t w;
};

PAIR ax;

Answer 5

您现在可以访问指向 &ax.w、&ax.b.l 或 &ax.b.h 等片段的指针 请注意，这仍然不允许您指向各个位，请参阅之前的解释。

编辑：固定示例