如何在Visual Studio中將結構壓縮為包含uint32_t的24位？

Question

我試圖將現有應用程序從32位ARM微控制器移植到Microsoft Windows等桌面平台。 GCC用於ARM，我可以使用32位MinGW編譯器在Windows上成功編譯應用程序，但是我使用Microsoft的Visual Studio編譯器沒有成功，這就是我在這里尋求幫助的原因。

這是我的應用程序正在做的事情：

我有一些每個像素三個字節組成的幀緩沖區，所以我的內存看起來像RGBRGBRGB等。 我在ARM上使用DMA通道將像素推出顯示器，並且我的顯示器直接了解此內存布局。

我還想節省一些CPU周期，所以我想使用ARM的飽和ADD __UQADD8繪制我的幀緩沖區，並使用單個操作在所有三個通道上執行飽和加法。

為此，我需要所有三個通道都在單個整數中可用，以用作__UQADD8參數。

這就是為什么我對幀緩沖區的一個像素使用並集的原因，因為它提供了一個包含R，G，B的結構作為uint8_t並提供與24位寬的整數標記數據相同的內存，從而可以訪問單獨的通道：

union Rgb {
    struct {
        uint8_t r;
        uint8_t g;
        uint8_t b;
    } ch;
    unsigned int data : 24 __attribute__((__packed__));
}

24位的寬度和打包的屬性被添加到數據整數，以將整數的寬度限制為三個字節。 然后，我可以像這樣使用像素中的數據：

Rgb Rgb::operator+(const Rgb & op) {
    __UQADD8(data, op.data);
    return Rgb(data);
}

請注意， __UQADD8神奇地僅寫入了我的整數的四個字節中的三個字節，並且不會更改幀緩沖區中下一個RGB的R通道。

以下測試程序證明了使用GCC時，我的RGB都包裝緊密：

#include <iostream>
#include <stdint.h>

union Rgb {
struct {
                uint8_t r;
                uint8_t g;
                uint8_t b;
        } ch;
    unsigned int data : 24 __attribute__((packed));
} ;

int main()
{
    std::cout << "Sizeof(Rgb) = "  << sizeof(Rgb) << std::endl;
    return 0;
}

要使用MSVC編譯示例，必須刪除__attribute__packed。 該程序運行，但給出4作為輸出。 MSVC中還有許多其他可以使用的屬性，包括#pragma pack ，未對齊的指針__attribute__(aligned)等等__attribute__(aligned) ，但我發現沒有組合可以將結構壓縮為三個字節。

如何在保持功能和與GCC更好的兼容性的同時將我的應用程序移植到Microsoft的編譯器？

額外的問題：使用64位編譯器（GCC或MSVC）進行編譯時，如何保持功能？

Answer 1

這個SO問題和這個問題的答案都提到了“實現定義”的位打包，並導致該MSVC官方文檔頁面顯示：

相鄰的位字段打包到相同的1、2或4字節分配單元中...

因此，看來您無法在MSVC中獲得確切的3字節位字段。 我唯一想到的替代方法是執行以下操作：

#pragma pack(push, 1)
union Rgb {
     struct {
          uint8_t r;
          uint8_t g;
          uint8_t b;
     } ch;
    unsigned char data[3];
};
#pragma pack(pop)

這將為您提供所需的3字節聯合大小，但至少與直接使用__UQADD8（）可能不兼容。