c - C 中小于 8 位的位字段并集的打包结构的大小

Question

在C中有没有可能让下面的结构体的大小为2？

#include <stdio.h>

struct union_struct {
    char foo;
    char bar : 2;
    union {
        char foobar1 : 6;
        char foobar2 : 6;
    };
};

int main(void)
{
    printf("size of union struct: %d\n", sizeof(struct union_struct));
    return 0;
}

输出，用gcc编译:

union 结构的大小:3

Answer 1

如果您依赖于实现定义的行为，那么是的，但您必须以不同的方式组织它:

#ifdef UNNAMED_BITFIELDS_ARE_WELL_DEFINED
#define ANON
#else
#define ANON3(X) anonymous__## X ##__
#define ANON2(X) ANON3(X)
#define ANON ANON2(__LINE__)
#endif

struct union_struct {
    char foo;
    union {
        struct {
            char bar     : 2;
            char ANON    : 6;
        };
        struct {
            char ANON    : 2;
            char foobar1 : 6;
        };
        struct {
            char ANON    : 2;
            char foobar2 : 6;
        };
    };
};

第一个字节是foo，第二个字节是匿名 union 。然后匿名 union 有 3 个单字节匿名结构。每个结构(可选)使用未命名的位字段以允许 foobar1 和 foobar2 表示 bar 之后的相同 6 位。

根据我对 C.11 标准的理解，当 UNNAMED_BITFIELDS_ARE_WELL_DEFINED 被定义时，上面的代码是正确的。但是，关于未命名的位域是否具有明确定义的语义似乎存在争议(请参阅下面的评论)。如果未命名的位域没有明确定义的语义，则上面的代码可以将每个 ANON 宏扩展为位域的名称。

但是，C.11 标准仅在 _Bool、int 和 unsigned 上定义了位域，而使用任何其他位字段的类型是实现定义的(C.11 §6.7.2.1 ¶5)。