初始化位域

Question

写作时

struct {
    unsigned a:3, b:2;
} x = {10, 11};

x.b

是否保证为 ANSI C（C89）的

？我已经阅读并重新阅读了该标准，但似乎无法找到确切的情况。

例如，“无法用生成的无符号整数类型以数字为模减少比可以表示的最大值大一个结果无符号整数类型。”谈到计算，而不是初始化。而且，位域并不是真正的类型。

此外，（当谈到无符号 t:4 时）“包含 [0,15] 范围内的值”，但这并不一定意味着初始化器必须以 reduced modulo 16 映射到 [0,15] .

Struct 初始化真的是煞费苦心地详细描述了，但我似乎真的无法找到确切的行为。（当然，编译器就是这样做的。IBM 文档说“当您将超出范围的值分配给位字段时，将保留低阶位模式并分配适当的位。”，但我想知道 ANSI C 是否对其进行了标准化。

Answer 1

“ANSI C”/C89 已经过时 25 年了。因此，我的回答引用了当前的 C 标准 ISO 9899:2011，也称为 C11。

几乎所有与 C 标准中的位域相关的内容都没有明确定义。通常，您不会发现任何明确说明位域行为的内容，但它们的行为是隐式指定的，“在字里行间”。这就是为什么你应该避免使用位字段。

但是，我相信这个特定情况是明确定义的：它应该像任何其他整数初始化一样工作。

您提到的详细结构初始化规则（6.7.9）显示了初始化列表中的文字

如何与变量

相关。这没什么奇怪的。然后应用的是“简单赋值”，就像你写

x.b = 11;

.

一样

在 C 中进行任何类型的赋值或初始化时，右操作数转换为左操作数的类型。这是由 C11 6.5.16 指定的：

简单赋值（=）中，右操作数的值被转换赋值表达式的类型并替换存储的值在左操作数指定的对象中。

在您的情况下，

int

类型的文字11 被转换为unsigned int:2.

的位域

因此，您正在寻找的规则应该在处理转换的章节 (C11 6.3) 中找到。适用的是您在问题 C11 6.3.1.3 中已经引用的内容：

...如果新类型是无符号的，则值被重复转换比最大值加或减一以新类型表示，直到值在新类型的范围内类型。

一个unsigned int:2的最大值是3。比最大值大一是3+1=4。编译器应该从值 11 中重复减去它：

11 - (3+1) = 7    does not fit, subtract once more:
 7 - (3+1) = 3    does fit, store value 3

当然，这与取十进制值 11 的 2 个最低有效位并将它们存储在位域中是完全相同的事情。

Answer 2

WRT“speaks about computation, not about initialization”，C89标准明确将赋值和转换规则应用于初始化。它还说：

位域被解释为由指定位数组成的整数类型。

鉴于这些，虽然编译器警告显然是有序的，但标准似乎保证丢弃高位。