Neden bir bit alanına bir değer atamak aynı değeri geri vermiyor?

Bu Quora gönderisinde aşağıdaki kodu gördüm :

#include <stdio.h>

struct mystruct { int enabled:1; };
int main()
{
  struct mystruct s;
  s.enabled = 1;
  if(s.enabled == 1)
    printf("Is enabled\n"); // --> we think this to be printed
  else
    printf("Is disabled !!\n");
}

Hem C hem de C ++ 'da, kodun çıktısı beklenmediktir ,

Devre dışı bırakıldı !!

O yazıda "işaret biti" ile ilgili açıklama verilmiş olsa da, bir şeyi nasıl ayarladığımızı ve sonra olduğu gibi yansıtmamasının nasıl mümkün olduğunu anlayamıyorum.

Birisi daha ayrıntılı bir açıklama yapabilir mi?

Not : Her iki etiketc & c ++bit alanlarını açıklamak için standartları biraz farklı olduğundan, gereklidir. C spesifikasyonu ve C ++ spesifikasyonu için yanıtlara bakın .

Bit alanları, standart tarafından inanılmaz derecede zayıf tanımlanmıştır. Bu kod göz önüne alındığında struct mystruct {int enabled:1;};, o zaman yok biliyoruz:

• Bunun ne kadar yer kapladığı - dolgu bitleri / baytları varsa ve bunların bellekte nerede bulunduğu.
• Bitin bellekte bulunduğu yer. Tanımlanmamıştır ve aynı zamanda dayanıklılığa da bağlıdır.
• Bir int:nbit alanının imzalı veya işaretsiz olarak kabul edilip edilmeyeceği.

Son bölümle ilgili olarak, C17 6.7.2.1/10 diyor ki:

Bir bit alanı, belirtilen sayıda bit ^125'ten oluşan işaretli veya işaretsiz bir tam sayı türüne sahip olarak yorumlanır ⁾

Yukarıdakileri açıklayan normatif olmayan not:

¹²⁵⁾ Yukarıda 6.7.2'de belirtildiği gibi, kullanılan gerçek tip belirleyicisi intveya bir typedef-adı ise int, o zaman bit alanının imzalı veya işaretsiz olup olmadığı uygulama tanımlıdır.

signed intBit alanı olarak kabul edilecekse ve biraz boyut yaparsanız 1, o zaman veri için yer kalmaz, sadece işaret biti için. Programınızın bazı derleyicilerde garip sonuçlar vermesinin nedeni budur.

İyi pratik:

• Bit alanlarını asla herhangi bir amaç için kullanmayın.
• intHerhangi bir bit işleme biçimi için işaretli tür kullanmaktan kaçının .

Anlayamıyorum, bir şeyi ayarlamamız nasıl mümkün oluyor ve sonra olduğu gibi görünmüyor.

Neden derlediğini mi soruyorsunuz, size hata mı veriyor?

Evet, ideal olarak size bir hata vermelidir. Ve derleyicinizin uyarılarını kullanırsanız yapar. GCC'de -Werror -Wall -pedantic:

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:7:15: error: overflow in conversion from 'int' to 'signed char:1' 
changes value from '1' to '-1' [-Werror=overflow]
   s.enabled = 1;
           ^

Bunun neden uygulama tanımlı olarak bırakıldığına ve bir hataya bırakıldığının gerekçesinin daha çok, bir döküm gerektirmenin eski kodu kırmak anlamına geldiği tarihsel kullanımlarla ilgisi olabilir. Standardın yazarları, uyarıların ilgilileri rahatlatmak için yeterli olduğuna inanabilir.

Bir miktar kuralcılık eklemek için, @ Lundin'in ifadesini yankılayacağım: "Bit alanlarını asla herhangi bir amaç için kullanmayın." Bellek düzeni ayrıntılarınız hakkında düşük seviyeli ve spesifik olmak için, sizi ilk etapta bit alanlarına ihtiyacınız olduğunu düşünmeye sevk edecek türden iyi nedenleriniz varsa, neredeyse kesinlikle sahip olduğunuz diğer ilgili gereksinimler, eksik belirtimlerine karşı çıkacaktır.

(TL; DR - Bit alanlarına meşru bir şekilde "ihtiyaç duyacak" kadar bilgiliyseniz, bunlar size hizmet edecek kadar iyi tanımlanmamışlardır.)

Bu, uygulama tanımlı davranıştır. Bunu çalıştırdığınız makinelerin iki-iltifatlı işaretli tamsayılar kullandığını ve intbu durumda if ifadesinin doğru parçasıysa neden girmediğinizi açıklamak için işaretli bir tamsayı olarak davrandığını varsayıyorum .

struct mystruct { int enabled:1; };

enable1 bitlik bir alan olarak bildirir . İmzalı olduğu için geçerli değerler -1ve şeklindedir 0. Alanın 1, bitin geri döndüğü taşmalara ayarlanması -1(bu tanımsız bir davranıştır)

İmzalı bit alanı ile uğraşırken Esasen maksimum değerdir 2^(bits - 1) - 1olan 0bu durumda.

Bunu, 2'nin tamamlama sisteminde en soldaki bit işaret biti olarak düşünebilirsiniz. En soldaki bit kümesine sahip herhangi bir işaretli tamsayı bu nedenle negatif bir değerdir.

1 bitlik işaretli bir tamsayınız varsa, sadece işaret bitine sahiptir. Yani 1bu tek bite atama sadece işaret bitini ayarlayabilir. Dolayısıyla, tekrar okurken, değer negatif olarak yorumlanır ve dolayısıyla -1'dir.

1 bitlik işaretli bir tamsayının tutabileceği değerler -2^(n-1)= -2^(1-1)= -2^0= -1ve2^n-1= 2^1-1=0

Gereği C ++ standart n4713 , çok benzer bir kod parçacığını sağlanır. Kullanılan tür BOOL(özel), ancak her tür için geçerli olabilir.

12.2.4

⁴ Doğru veya yanlış değeribool, herhangi bir boyuttaki (bir bitlik alan dahil)tipteki bir bit alanına saklanırsa, orijinalbooldeğer ve bit alanının değeri eşit olarak karşılaştırılmalıdır. Numaralandırıcının değeri aynı numaralandırma türündeki bir bit alanında depolanırsa ve bit alanındaki bit sayısı, bu numaralandırma türünün (10.2) tüm değerlerini, orijinal numaralandırıcı değeri ve bit alanının değeri eşit karşılaştırılacaktır . [ Misal:

enum BOOL { FALSE=0, TRUE=1 };
struct A {
  BOOL b:1;
};
A a;
void f() {
  a.b = TRUE;
  if (a.b == TRUE)    // yields true
    { /* ... */ }
}

- son örnek]

İlk bakışta kalın kısım yoruma açık görünür. Bununla birlikte, doğru niyet açık hale enum BOOLtüretilir int.

enum BOOL : int { FALSE=0, TRUE=1 }; // ***this line
struct mystruct { BOOL enabled:1; };
int main()
{
  struct mystruct s;
  s.enabled = TRUE;
  if(s.enabled == TRUE)
    printf("Is enabled\n"); // --> we think this to be printed
  else
    printf("Is disabled !!\n");
}

Yukarıdaki kod ile şunların olmadığı bir uyarı verir -Wall -pedantic:

uyarı: 'mystruct :: enabled', 'enum BOOL'un tüm değerlerini tutamayacak kadar küçük struct mystruct { BOOL enabled:1; };

Çıktı:

Devre dışı bırakıldı !! (kullanırken enum BOOL : int)

Eğer enum BOOL : intbasit yapılır enum BOOL, daha sonra çıkış yukarıdaki standart pasage belirttiği gibidir:

Etkinleştirildi (kullanırken enum BOOL)

Bu nedenle, diğer birkaç yanıtın da sahip olduğu gibi, bu türün "1" değerini yalnızca tek bir bit alanında depolayacak kadar büyük olmadığı sonucuna varılabilir int.

Sizin görebildiğim bitfields anlayışınızda yanlış bir şey yok. Gördüğüm şey, benim yapımı ilk önce struct mystruct {int enabled: 1; } ve sonra struct mystruct s olarak; . Kodlamanız gereken şey şuydu:

#include <stdio.h>

struct mystruct { int enabled:1; };
int main()
{
    mystruct s; <-- Get rid of "struct" type declaration
    s.enabled = 1;
    if(s.enabled == 1)
        printf("Is enabled\n"); // --> we think this to be printed
    else
        printf("Is disabled !!\n");
}