1

Вот небольшая программка.

#include <iostream>

using namespace std;
union ArincMsg {
    uint32_t v;
    char array[4];
    struct {
        char address        : 8;
        int data            : 23;
        char bitParity      : 1;
    } f;
};
int main()
{
    ArincMsg msg;
    cout<< sizeof(msg) << endl;
    msg.f.address = 6;
    msg.f.data = 1;
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        cout << int(msg.array[i]) << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

На сайте: https://www.onlinegdb.com/online_c++_compiler, выдает:

4
6 1 0 0 

А программа Qt (компилятор MinGW 5.3.0 32bit for C++) выдает:

12
6 0 0 0

Почему так и как исправить?

OC Windows 10. Параметры сборки

7
  • Приведите компилятор и его параметры, использованные во втором случае. 22 окт 2018 в 9:45
  • Вообще-то стоило бы привести версию компилятора и его параметры, а так это не особо чего проясняет. 22 окт 2018 в 9:48
  • Теперь последний шаг: привести параметры, использованные при сборке. 22 окт 2018 в 9:52
  • Это параметры qmake. 22 окт 2018 в 10:05
  • Вообще-то при сборке qmake будет вызывать moc, mingw и прочее со вполне конкретными параметрами. 22 окт 2018 в 10:12

4 ответа 4

3

Указанный в программе паттерн очень популярен в си мире. И там он даже работает (почти всегда), если правильно посчитать все битики.

В с++ подобный код не будет работать - компилятор имеет право вставлять "паддинги" - пропуски.

9.6 Bit-fields

The value of the integral constant expression may be larger than the number of bits in the object representation (3.9) of the bit-field’s type; in such cases the extra bits are used as padding bits and do not participate in the value representation (3.9) of the bit-field. Allocation of bit-fields within a class object is implementation-defined. Alignment of bit-fields is implementation-defined. Bit-fields are packed into some addressable allocation unit. [ Note: Bit-fields straddle allocation units on some machines and not on others. Bit-fields are assigned right-to-left on some machines, left-to-right on others. —end note ]

Можно попытаться конечно использовать директивы для упаковки структуры, но... не стоит.

Что же делать? переходить на си или писать "парсинг" ручками.

3

В экземпляре union в один момент времени может быть активным только одно поле (за исключением общих блоков классов standard layout). Соответственно обращение к msg.array после инициализации msg.f является неопределенным поведением.

12.3 Unions [class.union]

1 In a union, a non-static data member is active if its name refers to an object whose lifetime has begun and has not ended (6.8). At most one of the non-static data members of an object of union type can be active at any time, that is, the value of at most one of the non-static data members can be stored in a union at any time.

Example:

struct X { const int a; int b; };
union Y { X x; int k; };
void g() {
Y y = { { 1, 2 } }; // OK, y.x is active union member (12.2)
int n = y.x.a;
y.k = 4; // OK: ends lifetime of y.x, y.k is active member of union
y.x.b = n; // undefined behavior: y.x.b modified outside its lifetime,
           // S(y.x.b) is empty because X’s default constructor is deleted,
           // so union member y.x’s lifetime does not implicitly start
}

6 [Note: In general, one must use explicit destructor calls and placement new-expression to change the active member of a union. —end note ]

Пример, как это обойти:

struct t_Fields
{
    char address  : 8;
    int data      : 23;
    char bitParity: 1;
};

t_Fields f{};
f.address = 6;
f.data = 1;
f.bitParity = 0;

// обращение к байтовому представлению
char const * const p_bytes{reinterpret_cast<char const *>(::std::addressof(f))};
for (::std::size_t i{}; i < sizeof(f); ++i)
{
    cout << int{p_bytes[i]} << " ";
}

// обращение к интовому представлению
::std::uint32_t v{};
static_assert(sizeof(f) == sizeof(v));
::std::memcpy
(
   static_cast<void *>(::std::addressof(v))
,  static_cast<void const *>(::std::addressof(f))
,  sizeof(v)
);
cout << v << " ";
13
  • я не понимаю что тут написано. Что значит активным поле? Что за общие поля?
    – Kto To
    22 окт 2018 в 10:04
  • @KtoTo Ну вот у вас в union три поля v, array и f. После инициализации msg.f.address = 6; поле f становится активным, а получение значения хранящегося в array приводит к неопределенному поведению. Так что этот код работать не будет. Общие поля могут быть у классов со standard layout, которых в данном примере нет, но для которых сделано исключение. 22 окт 2018 в 10:08
  • так union разве не придуман для того что бы при изменении одного поля, изменялись другие поля, которые находятся там же?
    – Kto To
    22 окт 2018 в 10:11
  • 1
    в смысле std::variant? учитывая, что он скорее всего также построен на union - нет. Да, это очень печально, что в с++ так интересно впилили это все, но... что поделать. Пишите свой язык
    – KoVadim
    22 окт 2018 в 12:25
  • 1
    @KtoTo ::std::variant при попытке обращения к неактивному полю кидает исключение std::bad_variant_access. 22 окт 2018 в 12:36
0

Можно использовать структуру:

union ArincMsg {
    uint32_t v;
    char array[4];
    struct {
        uint32_t address        : 8;
        uint32_t data           : 23;
        uint32_t bitParity      : 1;
    } f;
};

И тогда все будет работать ожидаемо. Видимо проблема в выравнивании переменных (спасибо @KoVadim).

2
  • тут размер структуры 4, а выводит 6 1 0 0
    – Kto To
    22 окт 2018 в 10:35
  • Игры с особенностями реализации до добра не доводят. Сегодня работает, а завтра может и перестать.
    – KoVadim
    22 окт 2018 в 10:46
0

Можешь попробовать данный атрибут структуре

__attribute__((packed)) 

Убирает выравнивание

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.