在字段中使用枚举是否安全？

Question

说，我有以下结构：

typedef struct my_struct{
    unsigned long       a;
    unsigned long       b;
    char*               c;
    unsigned int        d1  :1;
    unsigned int        d2  :4;
    unsigned int        d3  :4;
    unsigned int        d4  :23;
} my_type, *p_type;

d3字段目前由#defines定义，从0x00到0x0D。

实际上，d3是一个枚举。所以很有可能继续前进并取而代之

    unsigned int        d3  :4;

通过

    my_enum             d3  :4;

这是安全/允许的吗？

代码必须用各种编译

• 编译器（GCC，Visual Studio，嵌入式东西）
• 平台（Win32，Linux，嵌入式东西）
• 配置（编译为C，编译为C ++）

显然，我可以保留d3的定义，并在我的代码中使用枚举，将其分配给d3等等，但这不适用于C ++。

Answer 1

对于C和C ++，答案会有所不同，这对于C.

在C中，位域仅限于signed int，unsigned int，_Bool和int，在这种情况下，它们可以是前两个中的任何一个。编译器实现者可以根据自己的喜好添加到该列表，但需要记录它们支持的类型。

所以要回答你的问题，如果你想绝对确保你的代码可以移植到所有C编译器，不，使用enum类型不是一个选项。

现行标准的相应段落如下：

位字段的类型应为_Bool，signed int，unsigned int或其他实现定义类型的限定或非限定版本。它是实现定义的，是否允许原子类型。

Answer 2

它允许在所有支持标准的C ++编译器中使用。

C ++ 03标准9.6 / 3

位域应具有整数或枚举类型（3.9.1）。它是实现定义的是明文（既没有显式签名也没有未签名）char，short，int或long位字段是有符号还是无符号。

C ++ 03标准9.6 / 4

如果将枚举器的值存储到相同枚举类型的位字段中，并且位字段中的位数足以容纳该枚举类型的所有值，则原始枚举器值和值比特字段应比较相等。

例

enum BOOL { f=0, t=1 };

struct A {
    BOOL b:1;
};

void f() {
    A a;
    a.b = t;
    a.b == t // shall yield true
}

但你不能认为枚举有未签名的底层类型。

C ++ 03标准7.2 / 5

枚举的基础类型是一个整数类型，可以表示枚举中定义的所有枚举器值。它是实现定义的，其中整数类型用作枚举的基础类型，除了基础类型不应大于int，除非枚举器的值不能适合int或unsigned int

Answer 3

没有。

在编译器之间实现位字段的显着不同。如果您定义一个具有两个值的位域，零和一，并尝试使用枚举类型的位字段，那么您可能会遇到以下问题：

位字段将使用gcc和clang进行无符号，但使用VC ++进行签名。这意味着为了存储零和一，你需要一个两位的位字段（一位有符号位字段只能存储零和负一位）。

然后你必须担心包装。如果大小匹配，VC ++只会将相邻的位字段打包到同一个后备存储中。我不确定gcc和clang的规则是什么，但对于VC ++，位字段的默认后备存储是int。因此，一系列比特字段，例如，bool和enum的混合，将用VC ++打包得非常糟糕。

您可以尝试使用C ++ 11类型的枚举来解决此问题：

enum Foo：unsigned char {one，two};

但是如果你在一位位字段中使用它，gcc会抱怨：

警告：'bitfieldTest :: g'太小，无法容纳'enum Foo'的所有值[默认启用]

似乎没有胜利。

Answer 4

在C中它是一个未定义的行为，因为位域只能有signed int，int或unsigned int类型（或cazxswpoi与C99）。

6.5.2.1 :

位字段的类型应为int，unsigned int或signed int之一的限定或非限定版本。是否将（可能合格的）“plain”int位字段的高位位置视为符号位是实现定义的。位字段被解释为由指定位数组成的整数类型。

否则，一些编译器今天接受它作为扩展（参见标准中扩展的实现定义行为）。