c位字段在结构中具有长整数的奇怪行为

Question

运行以下代码时，我观察到奇怪的行为。 我通过使用结构创建一个位域，我想使用52位，所以我使用long int。 在我的系统上，long int的大小为64位，我在代码内对其进行了检查。 不知何故，当我尝试设置一位时，它总是设置了两位。 其中一个是我要设置的值，第二个是第一个值加32的索引。没人能告诉我，为什么呢？

#include <stdio.h>

typedef struct foo {
  long int x:52;
  long int:12;
};

int main(){
  struct foo test;
  int index=0;
  printf("%ld\n",sizeof(test));
  while(index<64){
    if(test.x & (1<<index))
      printf("%i\n",index);
    index++;
  }
  test.x=1;
  index=0;
  while(index<64){
    if(test.x & (1<<index))
      printf("%i\n",index);
    index++;
  }
  return 0; 
}

Sry忘记发布输出，因此我的问题基本上是无法理解的...它给我的输出如下：

8

0

32

Answer 1

index是int类型，在您的系统上可能是32位。 将值移位大于或等于其类型的位数的位数具有未定义的行为。

将index更改为unsigned long （不建议使用移位型带符号类型）。 或者，您可以将1<<index更改为1L << index ，甚至更改为1LL << index 。

正如其他人指出的那样， test尚未初始化。 您可以像这样将其初始化为全零：

 struct foo test = { 0 };

size_t的正确printf格式为%zu ，而不是%ld 。

修改您的代码并不是一个坏主意，因此它不取决于long为64位的不可移植的假设。 它可以窄至32位。 考虑使用<stdint.h>定义的uint_N_t类型。

我还应该提到，除int ， unsigned int ， signed int和_Bool （或bool ）之外的其他类型的位字段是实现定义的。

Answer 2

您在代码中具有未定义的行为，因为您在不初始化结构的情况下检查了text.x的位。 因为您没有初始化变量，所以它将包含随机数据。