將數字映射到C中的位位置

Question

我正在開發在Atmel AT90CAN128上運行的程序。 連接到該控制器的設備有40個，每個設備都有一個狀態（開/關）。 因為我需要通過串行通信向PC報告每個設備的狀態，所以我有40位，用於定義設備是打開還是關閉。 此外，PC可以打開或關閉任何此設備。

因此，我的第一個嘗試是創建以下結構：

typedef struct {
     unsigned char length;      //!< Data Length
     unsigned data_type;        //!< Data type
     unsigned char data[5];     //!< CAN data array 5 * 8 = 40 bits
} SERIAL_packet;

問題是PC會發送一個unsigned char address告訴我設備打開/關閉，因此訪問與該address號對應的位變得相當復雜...

所以我開始尋找選項，偶然發現了C99 _Bool類型。 我以為很好，所以現在我將創建一個_Bool data[40] ，僅通過索引data數組即可訪問address位。 事實證明，在C（或C ++）中，內存映射需要一個完整的字節來對其進行尋址。 所以，即使我宣布_Bool是大小_Bool將8位這是一個問題（它需要盡可能快地讓更多的位我把它變得更慢，而PC將只 specting 40位）溝通效率也不高。 因此，我開始研究位域，並嘗試了以下方法：

typedef struct {
    unsigned char length;   //!< Data Length
    unsigned data_type;     //!< Data type
    arrayData data[40]; //!< Data array 5 bytes == 40 bits
} SERIAL_packet;

typedef struct {
    unsigned char aux : 1;
} arrayData;

我想知道，這是否會將data[40]映射到大小為40位（5個字節）的后續存儲塊中？

如果沒有，我是否有任何明顯的解決方案？ 這似乎不是一件很復雜的事情（如果設備少於32個，將會更簡單，因此我可以使用int並通過位掩碼進行訪問）。

Answer 1

假設您返回的地址在0到39的范圍內，並且char具有8位，則可以將data數組視為位數組：

| data[0]                       | data[1]                           ...
-----------------------------------------------------------------
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10| 11| 12| 13| 14| 15|
-----------------------------------------------------------------

設置位i ：

packet.data[i/8] |= (1 << (i%8));

為了清除i ：

packet.data[i/8] &= (1 << (i%8)) ^ 0xff;

要閱讀i ：

 int flag = (packet.data[i/8] & (1 << (i%8)) != 0;