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關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。

C語(yǔ)言的STRUCT提供了一種叫bit field的語(yǔ)法,可以根據(jù)需要決定成員占用某字節(jié)的從X位到Y(jié)位,例如,下面一個(gè)結(jié)構(gòu):
struct tagtest
{
???char a:4;
?? char b:2;
?? char c:2;
};

這個(gè)定義的含義是整個(gè)結(jié)構(gòu)是一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度,成員a占4位,b占2位,c占2位。這樣定義以后,我們可以方便的通過(guò)設(shè)置成員的值來(lái)設(shè)置結(jié)構(gòu),而不需要進(jìn)行位操作了。例如:
tagtest myTest;
myTest.a = 10;
myTest.b = 2;
myTest.c = 1;

但今天發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,就是windows系統(tǒng)上的和MAC上對(duì)待這個(gè)結(jié)構(gòu)是不同的;現(xiàn)象如下:
如果在windows上這是上面的值,在MAC上得到的結(jié)構(gòu)成員值為:
myTest.a = 6;myTest.b = 2;myTest.c = 2;
仔細(xì)分析之后覺(jué)得這個(gè)不是字節(jié)序的問(wèn)題,因?yàn)樽止?jié)序?qū)σ粋€(gè)字節(jié)是不起作用的,如果起作用那傳輸數(shù)據(jù)就麻煩了了;那么是什么問(wèn)題導(dǎo)致的呢?
應(yīng)該是編譯器造成的,規(guī)律如下:
在WINDOS上,編譯器認(rèn)為c是字節(jié)的高位,而a是字節(jié)的低位;但MAC上正好相反了;a 是字節(jié)的低位,c是字節(jié)的低位。
緊記在心!!!

posted on 2006-09-08 14:04 笨笨 閱讀(5893) 評(píng)論(27)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 調(diào)試

評(píng)論

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-11 08:38 cmdn

這應(yīng)該就是大端和小端的問(wèn)題吧!  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-11 08:53 笨笨

如果你說(shuō)是,那么我說(shuō)你錯(cuò)了  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-11 08:54 笨笨

仔細(xì)看文章  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-13 16:46 Perry

C語(yǔ)言沒(méi)有規(guī)定位段的存儲(chǔ)順序,因此是編譯器相關(guān)的,這個(gè)好像在不少書(shū)上都強(qiáng)調(diào)過(guò)記得

但是如果在同一個(gè)程序里只使用.運(yùn)算符操作應(yīng)該是不會(huì)有問(wèn)題的啊,只會(huì)在把各位段作為整體(例如一個(gè)位段和整數(shù)的union)操作,或者在windows下寫(xiě)入文件再在mac下讀出來(lái)才會(huì)有你說(shuō)的情況發(fā)生罷?  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-13 21:15 笨笨

不是的,測(cè)試結(jié)果告訴我,在兩種操作系統(tǒng)中即使為該結(jié)構(gòu)體設(shè)置同樣的值,對(duì)應(yīng)的成員值是不一樣的。  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-18 20:43 Perry

不懂你的意思
“即使為該結(jié)構(gòu)體設(shè)置同樣的值,對(duì)應(yīng)的成員值是不一樣的”
你是說(shuō)如果賦值
myTest.a = 10;
myTest.b = 2;
myTest.c = 1;
會(huì)得到結(jié)果
myTest.a == 6;myTest.b == 2;myTest.c == 2;

這顯然是不可能的!  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-19 09:16 笨笨

可能是我描述有問(wèn)題,或者你的理解有問(wèn)題,呵呵。
當(dāng)然,設(shè)置和取值是在不同的操作系統(tǒng)上。例如:
myTest.a = 10;
myTest.b = 2;
myTest.c = 1;
16進(jìn)制是0X64
在WINDOWS上,然后將該結(jié)構(gòu),發(fā)送到MAC 上
這個(gè)結(jié)構(gòu)的緩沖區(qū)仍然是0X64,我有一個(gè)緩沖區(qū)保存它,例如:
char buf[1];
buf[0] = 0X64;
然后強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,tagtest * pMyTest = (tagtest *)buf;
這個(gè)時(shí)候,各成員的值是:
myTest.a == 6;myTest.b == 2;myTest.c == 2;
如果再不明白就沒(méi)有辦法了。

不要總是說(shuō)impossible!  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-21 09:20 bobby567

Perry說(shuō)可能與編繹器有關(guān)系,請(qǐng)問(wèn)你在WINDOWS和MAC上是使用的同一編繹器嗎???
  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-21 10:20 笨笨

文章中已經(jīng)提到是和編繹器有關(guān)系的。  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-21 11:19 Perry

請(qǐng)注意我的第一次回復(fù)
或者在windows下寫(xiě)入文件再在mac下讀出來(lái)才會(huì)有你說(shuō)的情況發(fā)生罷?
你的回答是:不是的

或許你并不是寫(xiě)文件,而是網(wǎng)絡(luò)傳,但我想你應(yīng)該可以明白我的意思  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-09-22 10:19 笨笨

你這里沒(méi)有完全說(shuō)明白,我怕你隱含了某些東西。其實(shí)我想強(qiáng)調(diào)的是,這不是網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的問(wèn)題。  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-10-06 21:46 路過(guò)

就跟編譯器有關(guān)吧,跟操作系統(tǒng)有啥關(guān)系  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-10-07 16:25 笨笨

嚴(yán)格的說(shuō)是和操作系統(tǒng)沒(méi)有關(guān)系,但是某些編譯器只能在某些操作系統(tǒng)上運(yùn)行,所以和操作系統(tǒng)有間接的關(guān)系。  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-11-15 12:09 qzq

是大端小端序的問(wèn)題(和CPU架構(gòu)有關(guān))。


BYTE data[] = {0x12, 0x34};
Uint16 value = *(Uint16*)data;
struct tagtest
{
char a:4;
char b:2;
char c:2;
};
tagtest* tag = (tagtest*)data;
如果大端序, value == 0x1234, 即 Uint16 保存時(shí)先先保存高字節(jié)。
tag->a == 1,即位域保存時(shí)先保存在高比特。

如果小端序, value == 0x3412, 即 Uint16 保存時(shí)先保存低字節(jié)。
tag->a == 2, 即位域保存時(shí)先保存在低比特。





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# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-11-17 09:26 笨笨

你高錯(cuò)了吧  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-11-17 09:26 笨笨

我說(shuō)的可以是一個(gè)字節(jié)啊  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-12-06 16:31 wwxxdd1982

字節(jié)序說(shuō)的是多于一個(gè)字節(jié)以上的字節(jié)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)順序!!!!
bit field指的bit!!!!根本扯不到一起

我只想說(shuō)如果是在連續(xù)的win 和 mac都在連續(xù)的內(nèi)存空間內(nèi)你說(shuō)的
現(xiàn)象是不會(huì)發(fā)生的!如果在不連續(xù)的空間內(nèi)就很有可能了。

C的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法里并沒(méi)有說(shuō)bit field 是連續(xù)存儲(chǔ)的哦~~~~
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# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-12-13 09:08 qzq


大端小端序不光是字節(jié)序,還包括比特序,這個(gè)是和CPU架構(gòu)有關(guān)的。編譯器只不過(guò)是配合CPU架構(gòu),所以不同CPU架構(gòu)的表現(xiàn)不同,PC、MAC 上的正好不同,x86是小端,MAC的CPU是大端序。
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# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2006-12-13 21:00 windcsn

qzq能給個(gè)介紹關(guān)于bit序的地方嗎?說(shuō)實(shí)話,我可是第一次聽(tīng)到這個(gè).和CPU有關(guān)不假,可從來(lái)么有聽(tīng)說(shuō)過(guò)CPU的字節(jié)上的bit順序不同,指教  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2007-06-01 10:07 暗暗

在WINDOS上,編譯器認(rèn)為c是字節(jié)的高位,而a是字節(jié)的低位;但MAC上正好相反了;a 是字節(jié)的低位,c是字節(jié)的低位。

you筆誤  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2007-06-01 14:59 暗暗

應(yīng)該是X86和MAC體系的不同吧
X86:
x86的位是從右到左的填入,在這里就是0110 1010了
其中a就是1010,b是10c是10
MAC:
MAC的是從左到右的填入,讀的時(shí)候當(dāng)然也把寫(xiě)的時(shí)候當(dāng)成從左到右
所以先天在這里就成了a為0110,b為10,c為10
也就是a為6,b為2,c為2。
這跟大端小端沒(méi)關(guān)系,大端小端說(shuō)的是字節(jié)間的關(guān)系。
這里是字節(jié)內(nèi)部的位的排列順序,對(duì)吧
謝謝lz,我也懂了,嘿嘿  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2007-09-13 21:51 螞蟻終結(jié)者

不錯(cuò),以前只知道bit field不好移植,今天算是見(jiàn)到實(shí)際例子了  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2008-02-14 17:01 狂.玫瑰

看到暗暗的回復(fù)才有如夢(mèng)初醒的感覺(jué),感謝樓主給出的實(shí)際例子.  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2008-04-13 13:13 樹(shù)欲靜而風(fēng)不止

看一看windows 的編譯器:
mytest.a=10;
00401024 mov al,byte ptr [mytest]
00401027 and al,0F0h
00401029 or al,0Ah
0040102B mov byte ptr [mytest],al
mytest.b=2;
0040102E mov al,byte ptr [mytest]
00401031 and al,0CFh
00401033 or al,20h
00401035 mov byte ptr [mytest],al
mytest.c=1;
00401038 mov al,byte ptr [mytest]
0040103B and al,3Fh
0040103D or al,40h
0040103F mov byte ptr [mytest],al
先定義的域在windows 上被翻譯為字節(jié)的低bit.
Mac 我沒(méi)有試,想必是被編譯器把先定義的bit看成了
高bit, 我們沒(méi)有直接進(jìn)行位操作,是編譯器為我們做了。
笨笨說(shuō)的是對(duì)的。  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2012-06-18 10:31 scorpioo

可以參考一下這個(gè):
How Endianness Effects Bitfield Packing
http://mjfrazer.org/mjfrazer/bitfields/  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2016-03-28 19:54 test

原則1:無(wú)論cpu架構(gòu),結(jié)構(gòu)體bit-field成員,bit地址是遞增的。
原則2:bitfields的每個(gè)比特,bigendian中,MSB(人類讀的最高有效位)在低地址, little endian,則MSB在高地址。
所以:
myTest.a = 10;
myTest.b = 2;
myTest.c = 1;

在intel上,MSB在高位
a=10(bit3~0=1010),b=2(bit5~4=10),c=1(bit7~6=01)
合起來(lái)是含義(人類讀法):bit7~0=0x6A。

在mac上,MSB放在低地址:
a=10=1010 B同樣使用低bit3~0,不過(guò)高位(MSB)在bit0,寫(xiě)作bit0~3 =1010
b=2 = 10 B ,同樣使用較高地址bit 4~5,不過(guò)高位在bit4,bit4~5寫(xiě)作10
c=1 = 01 B,同樣使用最高地址bit6和7,高位在bit6,bit6,7 寫(xiě)作 01
于是,含義(人類讀法):bit0~7=10101001 B=0xA5  回復(fù)  更多評(píng)論   

# re: 關(guān)于C結(jié)構(gòu)體bit field的跨平臺(tái)的教訓(xùn)。 2016-03-28 19:59 test

原則1:無(wú)論cpu架構(gòu),結(jié)構(gòu)體bit-field成員,bit地址是遞增的。
原則2:bitfields的每個(gè)比特,bigendian中,MSB(人類讀的最高有效位)在低地址, little endian,則MSB在高地址。
所以:
myTest.a = 10;
myTest.b = 2;
myTest.c = 1;

在intel上,MSB在高位
a=10(bit3~0=1010),b=2(bit5~4=10),c=1(bit7~6=01)
合起來(lái)是含義(人類讀法):bit7~0=01101010=0x6A。

在mac上,MSB放在低地址:
a=10=1010 B同樣使用低bit3~0,不過(guò)高位(MSB)在bit0,寫(xiě)作bit0~3 =1010
b=2 = 10 B ,同樣使用較高地址bit 4~5,不過(guò)高位在bit4,bit4~5寫(xiě)作10
c=1 = 01 B,同樣使用最高地址bit6和7,高位在bit6,bit6,7 寫(xiě)作 01
于是,含義(人類讀法):bit0~7=10101001 B=0xA9  回復(fù)  更多評(píng)論   

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