3. 结构体位域大小端总结

最新推荐文章于 2024-07-26 14:21:24 发布

掌柜Yang

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分类专栏： C语言

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本文通过两个案例深入探讨了在不同平台下，位域操作如何受大小端模式的影响，以及如何通过调整成员存储序列实现数据解析。案例展示了小端和大端格式下，位域变量在内存中的布局差异。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

结构体内部如果是位域操作，在不同的平台也有大小端的问题。

1. 案例一分析
小端格式大端格式
   typedef struct yaabou_com {
       int a : 1; 低高
       int b : 2;
       int c : 3;
       int d : 4;
       int e : 5;
       int f : 6;
       int g : 11; 高低
   }yaabou_com_str;

   yaabou_com_str str = {0};
   令：
   str.c = 1;
   str.g = 8;
   str.b = 2;
   小端格式
   内存分配：低字节在前高字节在后
   单字节高单字节低单字节高单字节低单字节高单字节低单字节高单字节低
   ddcccbba feeeeedd gggfffff gggggggg
00001100 00000000 00000000 00000001
   0x0c 0x00 0x00 0x01
数据：0x0100000c

   大端格式
   内存分配：高字节在前低字节在后
   字节高段字节低段字节高段字节低段字节高段字节低段字节高段字节低段
   abbcccdd   ddeeeeef fffffggg gggggggg
   01000100 00000000 00000000 00001000
   0x44 0x00 0x00 0x08
   数据：0x44000008

2. 案例二分析
小端格式大端格式
typedef truct test_u16{

       int c:12; 低高
       int b:1;
       int a:3; 高低

}test_u16_type;
   test_u16_type str16 = { 0 };
   令：
   str16.b = 1;
   str16.c = 2;
   str16.a = 1;
   小端格式
   内存分配：低字节在前高字节在后
   字节高段字节低段字节高段字节低段
   cccccccc aaabcccc
   00000010 00110000
   0x02 0x30
   数据：0x3002

   大端格式
   内存分配：高字节在前低字节在后
   字节高段字节低段字节高段字节低段
   cccccccc ccccbaaa
   00000000 00101001
   0x00 0x29
   数据：0x0029

3. 总结分析

在不同的平台如果要进行转换，可以通过调换成员的存储序列达到数据解析的目的。

以上两个例子的定义分别如下：

案例一大小端定义：

#if CPU_MEMORY_MODE == LITTLEMODE //BIGMODE
typedef struct yaabou_com {
   int a : 1;
   int b : 2;
   int c : 3;
   int d : 4;
   int e : 5;
   int f : 6;
   int g : 11;
}yaabou_com_str;

#endif

#if CPU_MEMORY_MODE == BIGMODE //BIGMODE
typedef struct yaabou_com {
   int g : 11;
   int f : 6;
   int e : 5;
   int d : 4;
   int c : 3;
   int b : 2;
   int a : 1;
}yaabou_com_str;

#endif

案例二大小端定义：

#if CPU_MEMORY_MODE == LITTLEMODE //BIGMODE

typedef struct test_u16{
   int c : 12;
   int b : 1;
   int a : 3;
}test_u16_type;
#endif
#if CPU_MEMORY_MODE == BIGMODE //BIGMODE

typedef struct test_u16 {
   int a : 3;
   int b : 1;
   int c : 12;
}test_u16_type;
#endif

另外，针对案例二，网上有帖子说直接调换序列不可行，但是笔者在大小端机型上写代码进行测试，经过验证是可行的。

同时也请其他网友考证，欢迎交流。