在转换时如何将连续的位字段转换为变量

Question

我想在某种结构中使用标志，让我们说：

struct {
    flag1:1;
    flag2:1;
    flag3:1;
    flag4:1;
}Flags;

标志3和4描述了我的目标项目现在的模式。我想将标志转换为数字，以读取flag3和flag4中设置的内容。我所做的是：

uint8_t mode;
mode = ( ((uint8_t)Flags.flag4 << 1) | (uint8_t)Flags.flag3) );

这让我感到惊讶：

如果flag4 == 1并且flag3 == 1'模式'是3

如果flag4 == 1并且flag3 == 0'模式'是2等。

我的问题是：为什么？我这样做是希望它有效，但我不知道为什么。

我在Atollic工作STM32代码。

Answer 1

因为flag4和flag3将被解释为二进制数字中的数字。 flag4将是最重要的。

Flags.flag4 << 1将bitshift flag4向左移动，因此如果flag4为1，则结果为10.然后我们执行逻辑或使用flag3。如果flag3为1，则将产生11，即二进制为3。

这是一个可以解释它的小循环。假设我们在数组中有8个标志，int flags[8]。现在我们要将这些压缩成uint8_t flagfield。这可以通过这个循环来完成：

flagfield=0;
for(int i=0; i<8; i++)
    flagfield |= (uint8_t)(flags[i] << i);

flagfield现在将包含所有标志。如果您希望可以将其解释为常规整数。

Answer 2

当flag4为1且flag3为1时，flag4 << 1为10（十进制为2），因为您向左移动1。使用|，你可以添加flag3，它不会移动，所以你有11（十进制3）。

当flag3为0时它会做同样的事情，但结果是10（十进制2）因为flag3为0。

Answer 3

让我们剖析代码：

mode =（（（uint8_t）Flags.flag4 << 1）|（uint8_t）Flags.flag3））;

第一：

(uint8_t)Flags.flag4
(uint8_t)Flags.flag3

Flags.flag4和Flags.flag3被转换为uint8_t。这部分很重要。虽然Flags.flag4和Flags.flag3只有一位，但是转换为完整的8位。

下一个：

((uint8_t)Flags.flag4 << 1)

这将flag4的值向左移位1位。它和x * 2一样。记住，演员把它变成了一个完整的8位。所以转变不会溢出。 flag4只能是0或1所以在移位后这是0或2。

最后，这两个值是一起存储的。根据flag3和flag4的值，结果为0-3。

请注意另一种写入此方法的方法，尽管要使用架构/ ABI

struct {
    uint8_t flag1:1;
    uint8_t flag2:1;
    union {
        struct {
            uint8_t flag3:1;
            uint8_t flag4:1;
        };
        uint8_t flag34:2;
    };
} Flags;

在架构/ ABI的调用约定中，命令flag3和flag4在内存中是sepcified，因此flag34不是可移植的。您可能必须重新运行标志才能获得最佳结果（最短/最快装配）。

Answer 4

mode = ( ((uint8_t)Flags.flag4 << 1) | (uint8_t)Flags.flag3) );

什么时候：

如果flag4 == 1且flag3 == 0'mode'为2

说明：

Flags.flag4 == 1
1 << 1 == 2
2 | 0 == 2

如果flag4 == 1并且flag3 == 1'模式'是3

Flags.flag4 == 1
1 << 1 == 2
2 | 1 == 3

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