Attributi disallineati usando campi di bit in classe C++

Question

Sto cercando di utilizzare campi di bit in C++ per ottenere una dimensione di classe specifica, ma per qualche motivo è più grande di quanto mi aspettassi.

Il problema è che una classe con 32 bit (4 byte) sta segnalando (quando è passata come argomento a sizeof) 5 byte. Esempio classe sotto:

typedef unsigned char u8; 
typedef unsigned int u32; 

class Test { 
    u8 four_bit_field : 4; 
    u8 eight_bit_field; 
    u32 twenty_bit_field : 20; 
}__attribute__((packed)); 

Se le four_bit_field e eight_bit_field posizioni sono commutati, sizeof ritorno delle dimensioni appropriate, 4 byte. Credo che sia probabilmente un problema di allineamento della memoria.

Quindi qualcuno conosce il motivo di questo comportamento? E, soprattutto, come posso risolvere questo, senza cambiare alcuna posizione.

Answer 1

Il campo u8 senza un numero di bit viene allineato al prossimo limite di byte, anziché essere imballato con gli altri campi di bit. Così i tuoi primi 4 bit prendono un byte, i secondi 8 bit prendono un byte e gli ultimi 20 bit prendono 3 byte, per un totale di 5.

Se si aggiunge una dimensione di campo di bit al campo a 8 bit funzionerà, vedere http://ideone.com/Bexw6l

Answer 2

È, infatti, un problema di allineamento. u8 eight_bit_field non è un bitfield, è un semplice unsigned char (dal nome) e uno char, signed char o unsigned char è naturalmente allineato su un limite di byte.

È pertanto finisce con 4 bit di riempimento tra four_bit_field e eight_bit_field e 4 bit di riempimento dopo twenty_bit_field; quest'ultimo eventualmente riutilizzabile da una classe derivata, il primo per sempre perso.

Answer 3

provare a forzare l'allineamento a 1 byte:

#pragma pack(1) 
class Test { 
    u8 four_bit_field : 4; 
    u8 eight_bit_field : 8; 
    u32 twenty_bit_field : 20; 
}; 
#pragma pack()