連合ビットフィールド

Question

私はhttp://en.cppreference.com/w/cpp/language/unionをお読みください。

組合は、その最大のデータメンバを保持するのに必要なだけのように大きいです。他のデータメンバは、その最大メンバの一部と同じバイトに割り当てられます。その割り当ての詳細は実装定義であり、最近作成されたものではないユニオンのメンバーから読み取るための未定義の動作です。

「最近書かれたものではない組合のメンバーから読み込むことは、未定義の動作です」と不思議に思います。

私は、ユニオンが注文ビットを強制するためのパディングを持っているのだろうと思っています。

例：

union { 
uint8_t raw; 
struct { 
    uint8_t a : 1; 
    uint8_t b : 2; 
    uint8_t padding : 5; 
}; 
} U; 

正しくU.rawを読むために大丈夫だろうか？

ありがとうございます。

Answer 1

私が使っているgcc x86コンパイラでは、ビットフィールドはLSBからMSBに割り当てられます（下記参照）。 「生の」レイアウトも表示されます。

7       0 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
|  padding  | b | a | 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 

    7       0 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
|    raw    | 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 

あなたは8

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+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
|  padding  | b | a | 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
    0 1 0 0 0 1 0 1 

しかし、その後== 1、B == 2とパディング==（0x45）01000101bする生設定した場合、どのようなMSBからコンパイラ割り当てられたビットフィールドの場合LSBに？

7       0 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
| a | b |  padding  | 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 

    7       0 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
|    raw    | 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 

さて、あなたは（0x45）01000101bする生設定した場合、その後== 0、B == 2とパディング== 5.

7       0 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
| a | b |  padding  | 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
    0 1 0 0 0 1 0 1 

あなたのコンパイラがレイアウトする方法を理解していればどのようにビットフィールドを割り当てるかについては、これを利用することができますが、これは移植性がないことに注意してください。私は組み込みソフトウェア分野で働いており、私たちはこれを常に利用しています。

Answer 2

標準C++では、最も最近書き込まれたものと同じでないユニオンのメンバーにアクセスすると何が起こるかは定義されていません。これはメンバーのタイプやレイアウトとは関係ありません。

プログラムが別のメンバーにアクセスする場合は、コンパイラ固有の拡張機能を使用しています。理論的には、コンパイラはC++でユニオンエイリアシングを定義している場合、その事実を文書化する必要があります。