如何保证与外部设备通信的 char 位和 short 位答案

【问题标题】：How to guarantee bits of char and short for communication to external device如何保证与外部设备通信的 char 位和 short 位
【发布时间】：2010-12-19 09:46:23
【问题描述】：

您好，我正在编写一个库，用于通过 rs-232 串行连接与外部设备进行通信。

通常我必须传达一个包含 8 位 = 1 字节字符或 16 位 = 2 字节数字的命令。如何以便携的方式执行此操作？

主要问题

从阅读其他问题看来，标准不保证 1byte = 8bits，（在标准 $1.7/1 中定义）

C 中的基本存储单元 ++内存模型是字节。一个字节至少大到足以包含基本执行的任何成员字符集，由一个连续的位序列，其中的数量是 实现定义。

如何保证char的位数？我的设备需要准确的 8 位，而不是至少 8 位。

我意识到几乎所有实现都有 1byte = 8 位，但我很好奇如何保证它。

Short->2 字节检查

希望您不介意，我还想运行我为您提出的短 -> 2 字节转换的解决方案。我是字节转换和跨平台可移植性的新手。

为了保证short的字节数我猜我需要需要

做一个 sizeof(short)。如果 sizeof(short)=2 转换为字节并检查字节顺序（如here）
如果 sizeof(short)>2 然后将 short 转换为字节，检查字节顺序（如here），然后检查最重要的字节是否为空并删除它们？

这是正确的做法吗？有没有更好的办法？

非常感谢

【问题讨论】：

标签： c++ cross-platform serial-port

【解决方案1】：

AFAIK，与串行端口的通信在某种程度上取决于平台/操作系统，所以当你编写它的低级部分时，你会非常了解平台、它的字节序和 CHAR_BIT。这样问题就没有任何意义了。

另外，不要忘记 UART 硬件能够传输 7 或 8 位字，因此它不依赖于系统架构。

编辑： 我提到 UART 的字是固定的（让我们考虑 8 位的模式 3，作为最标准的），硬件本身不会发送超过 8 位，所以通过给它是一个send 命令，它将准确发送 8 位，而不管机器的 CHAR_BIT 是什么。这样，通过对byte和

使用一个单独的send

unsigned short i;
send(i); 
send(i>>8);

您可以确定它会做正确的事情。
此外，一个好主意是看看 boost.asio 到底在做什么。

【讨论】：

是的，我认为你的权利。我正在使用 boost.asio 库进行低级通信，所以我没有想到。 char = 16 位系统上的用户无法使用该库是真的吗？如果我要求它发送字母“a”，这将是我的设备预期位数的两倍？
谢谢，不过我还是有点困惑（抱歉）。所以从 char=16 位实现： char c = 'a';发送（c）；会发送一半的字符？是否可以将 16 位字符转换为 8 位以发送我的设备期望的位？
@Tom: a 是 ASCII 字符 0x61，它总是适合 8 位。如果 CHAR_BIT 大于 8，则高位为零。

【解决方案2】：

This thread 似乎建议您可以使用来自<climits> 的CHAR_BIT。 This page 甚至建议 8 是 char 中的最小位数......不知道标准中的引用与此有何关系。

对于固定大小的整数类型，如果使用 MSVC2010 或 GCC，您可以依赖 C99 的 <stdint.h>（即使在 C++ 中）来定义 (u)int8_t 和 (u)int16_t，它们分别保证为 8 位和 16 位宽.

【讨论】：

【解决方案3】：

CHAR_BIT 来自 <climits> 标头告诉您字符中的位数。这是至少 8。此外，short int 使用至少 16 位来表示其值。这是由最小值范围保证的：

type             can at least represent
---------------------------------------
unsigned char             0...255
signed char            -127...127
unsigned short            0...65535
signed short         -32767...32767
unsigned int              0...65535
signed int           -32767...32767

见here

关于可移植性，每当我编写依赖于 CHAR_BIT==8 的代码时，我都会这样写：

#include <climits>

#if CHAR_BIT != 8
#error "I expect CHAR_BIT==8"
#endif

正如您所说，几乎所有平台都是如此，如果不是在特定情况下，它将无法编译。这对我来说已经足够便携了。 :-)

【讨论】：

是的，我喜欢你对尺码的检查。我会用这个，谢谢。