鑄造時如何將連續的位域轉換為變量

Question

我想在某些結構中使用標志，可以這樣說：

struct {
    flag1:1;
    flag2:1;
    flag3:1;
    flag4:1;
}Flags;

標志3和4描述了我現在的目標項目的工作方式。 我想將標志轉換為數字以讀取在flag3和flag4中設置的內容。 我要做的是：

uint8_t mode;
mode = ( ((uint8_t)Flags.flag4 << 1) | (uint8_t)Flags.flag3) );

令我驚訝的是它如此工作：

如果flag4 == 1並且flag3 == 1'mode'為3

如果flag4 == 1且flag3 == 0，則“ mode”為2，依此類推。

我的問題是：為什么？ 我希望它能起作用，但我不知道為什么。

我在Atollic工作，用於STM32代碼。

Answer 1

因為flag4和flag3將被解釋為二進制數中的數字。 flag4將是最重要的。

Flags.flag4 << 1會將flag4左移，因此，如果flag4為1，則結果為10。然后我們執行邏輯或使用flag3。 如果flag3為1，將產生11，即二進制3。

這里有一個小循環可能會解釋它。 假設我們在數組中有8個標志，即int flags[8] 。 現在我們要將它們壓縮到uint8_t flagfield 。 可以通過以下循環完成：

flagfield=0;
for(int i=0; i<8; i++)
    flagfield |= (uint8_t)(flags[i] << i);

現在， flagfield將包含所有標志。 如果願意，可以將其解釋為正整數。

Answer 2

當flag4為1且flag3為1時， flag4 << 1為10（十進制2），因為向左移動1。 與| 您添加不移位的flag3 ，因此您有11（十進制為3）。

當flag3為0時，它執行相同的操作，但結果為10（十進制2），因為flag3為0。

Answer 3

讓我們分析一下代碼：

模式=（（（（uint8_t）Flags.flag4 << 1）|（uint8_t）Flags.flag3））;

第一：

(uint8_t)Flags.flag4
(uint8_t)Flags.flag3

Flags.flag4和Flags.flag3被強制轉換為uint8_t。 這部分很重要。 雖然Flags.flag4和Flags.flag3只有一位，但將其轉換為完整的8位。

下一個：

((uint8_t)Flags.flag4 << 1)

這會將flag4的值向左移動1位。 與x * 2相同。 記住演員表把它變成完整的8位。 因此，轉移不會溢出。 flag4只能為0或1，因此在移位后為0或2。

最后，將兩個值累加在一起。 根據flag3和flag4的值，得出的結果為0-3。

請注意另一種編寫方法，盡管要使用特定於體系結構/ ABI的方法

struct {
    uint8_t flag1:1;
    uint8_t flag2:1;
    union {
        struct {
            uint8_t flag3:1;
            uint8_t flag4:1;
        };
        uint8_t flag34:2;
    };
} Flags;

在體系結構/ ABI的調用約定中，標記3和標記4在內存中的順序是分開的，因此標記34不那么可移植。 您可能必須重新標記這些標志才能獲得最佳結果（最短/最快的匯編）。

Answer 4

mode = ( ((uint8_t)Flags.flag4 << 1) | (uint8_t)Flags.flag3) );

什么時候：

如果flag4 == 1並且flag3 == 0'mode'為2

說明：

Flags.flag4 == 1
1 << 1 == 2
2 | 0 == 2

如果flag4 == 1並且flag3 == 1'mode'為3

Flags.flag4 == 1
1 << 1 == 2
2 | 1 == 3

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