结构变量不会因赋值而改变答案

【问题标题】：Struct variable doesn't changed by assignment结构变量不会因赋值而改变
【发布时间】：2017-04-17 13:47:40
【问题描述】：

struct st  
{  
    int a1 : 3;  
    int a2 : 2;  
    int a3 : 1;  
}

void main(void)
{
    x.a3 = -1;  

    if (x.a3 == -1) printf("TRUE\n");
    else printf("FALSE\n");

    x.a3 = 1;  
    if (x.a3 == 1) printf("TRUE\n");
    else printf("FALSE\n");  
}

万一，'x.a3 = -1;'首先如果是TRUE。
但是，为什么 'x.a3 = 1' 在第二个 if 没有改变？它仍然是 x.a3 = -1。

和
如果我先输入 'x.a3 = 1;' ，它仍然是 x.a3 = = 1 ！没变！

Debug Result in XCode

【问题讨论】：

void main() 是无效签名。最小签名是int main(void)。 x 是什么？代码无法编译。提供minimal reproducible example。
@Olaf 当我阅读 C11 5.1.2.2.1 2 时，“它应该使用 int 的返回类型来定义......或以其他一些实现定义的方式。” void main(void) 如果有效，则由实现定义，不一定无效。我想这取决于“或”。 IAC，当然不是 OP 的关键问题。
@chux：这有待解释。除此之外，所有全尺寸操作系统都需要int 结果。

标签： c struct signed bit-fields twos-complement

【解决方案1】：

问题是，一个有符号的1 位变量只能保存两个值，-1 和0（阅读Two's complement）。保持1 的值是不够的（确切地说是+1）。

详细说明，同时写作业

 x.a3 = 1;

整数常量1的值存储在为成员a3保留的内存位置，但在访问变量时，根据变量的符号（可能是signed或unsigned，实现定义行为，根据章节 §6.7.2/P5)，表示将从内存中读取。

存储值 1 在二进制补码中的表示，将产生结果 -1（根据 MSB 值），因此使用 == 1 的条件检查将始终失败.

【讨论】：

实现定义了位域中的普通int 是有符号值还是无符号值。事实上，几乎所有关于位域的内容都是由实现定义的。
@chux 感谢您的纠正，我以某种方式错过了之前的评论。已更新。

【解决方案2】：

因为字段a3 是一个1 位的int（因此是有符号的），它只能保存一个值0（如果该位为0）或-1（如果该位是符号位，是 1)。因此，当您尝试分配值 1 时，会存储该值的表示形式，并且给定数据类型中的表示形式为 -1。

仅仅因为 1 位 int 中的值 -1 与 1 位 unsigned int 中的值 1 具有相同的表示形式，并不意味着它们与同一事物进行比较。

【讨论】：

【解决方案3】：

int a3 : 1;

是一个带有位字段的结构，它定义了用于存储 var 的空间。您正在使 a1 成为一位有符号的 int，它只能保存值 -1 和 0。如果您打算让 a3 保存值 1，那么您可能想要的语法是 int a3 = 1，然后是多种方式之一这样做可能看起来像这样

struct st  
{  
    int a1 : 3;  
    int a2 : 2;  
    int a3 : 1;  
};


void main(void)
{
    struct st x = {1,2,3};
    x.a3 = -1;  

    if (x.a3 == -1) printf("TRUE\n");
    else printf("FALSE\n");

    x.a3 = 1;  
    if (x.a3 == 1) printf("TRUE\n");
    else printf("FALSE\n");  
}

【讨论】：