"C 中是否存在與 sizeof() 等效的位？"

Question

Sizeof() 在應用於位域時不起作用：

# cat p.c
  #include<stdio.h>
  int main( int argc, char **argv )
  {
    struct { unsigned int bitfield : 3; } s;
    fprintf( stdout, "size=%d\n", sizeof(s.bitfield) );
  }
# gcc p.c -o p
  p.c: In function ‘main’:
  p.c:5: error: ‘sizeof’ applied to a bit-field

Answer 1

您無法確定C中位字段的大小。但是，您可以使用limits.h中的CHAR_BIT值來查找其他類型的位大小。 位大小只是CHAR_BIT * sizeof（類型）。

不要假設C字節是八位字節，它至少是 8位。 實際的機器有16位甚至32位字節。

關於你的編輯：我會說一個位字段int a: n; 根據定義，其大小為n位。 放入struct時的額外填充位屬於struct而不屬於bit-field。

我的建議：不要使用位字段，而是使用（數組） unsigned char並使用位掩碼。 這樣很好地定義了很多行為（溢出，沒有填充）。

Answer 2

使用sizeof（）找不到位字段的大小是不可能的。 參見C99：

• 6.5.3.4 The sizeof operator sizeof（）顯然不支持6.5.3.4 The sizeof operator ，位字段
• 6.7.2.1 Structure and union specifiers這里的6.7.2.1 Structure and union specifiers澄清了位字段不是自立6.7.2.1 Structure and union specifiers成員。

否則，您可以嘗試分配位字段成員-1u（設置了所有位的值），然后找到最高位的索引。 例如（未經測試）：

s.bitfield = -1u;
num_bits = ffs(s.bitfield+1)-1;

man ffs更多。

Answer 3

我實施了這個解決方案[1]

#include <stdio.h>
#define bitoffsetof(t, f) \
    ({ union { unsigned long long raw; t typ; }; \
    raw = 0; ++typ.f; __builtin_ctzll(raw); })

#define bitsizeof(t, f) \
    ({ union { unsigned long long raw; t typ; }; \
    raw = 0; --typ.f; 8*sizeof(raw)-__builtin_clzll(raw)\
        -__builtin_ctzll(raw); })

struct RGB565 { unsigned short r:5, g:6, b:5; };
int main()
{
    printf("offset(width): r=%d(%d) g=%d(%d) b=%d(%d)\n",
        bitoffsetof(RGB565, r), bitsizeof(RGB565, r),
        bitoffsetof(RGB565, g), bitsizeof(RGB565, g),
        bitoffsetof(RGB565, b), bitsizeof(RGB565, b));
}

$ gcc bitfieldtest.cpp && ./a.out
偏移量（寬度）：r=0(5) g=5(6) b=11(5)
[1] https://twitter.com/suarezvictor/status/1477697986243272706

Answer 4

使用一組#define 語句來指定結構定義中的位寬，然后在打印時使用相同的#define 或其他。

您會得到相同的“定義一次，多次使用”，盡管您的位域大小定義會弄亂您的全局名稱空間：

# cat p.c
#include<stdio.h>
int main( int argc, char **argv )
{
   #define bitfield_sz 3
   struct { unsigned int bitfield : bitfield_sz; } s;
   fprintf( stdout, "size=%d\n", bitfield_sz );
}
# gcc p.c -o p
# ./p
size=3
#