使用结构/联合组合答案

【问题标题】：Using structure/union combinations使用结构/联合组合
【发布时间】：2020-08-28 03:19:20
【问题描述】：

我在 PIC18F87K90 微控制器中使用 c 编程。我在创建结构变量（其中包含联合）以更轻松地访问多个标志（大多数是 1 位标志，但有些是 2 位或 3 位）时遇到问题。

下面的代码运行良好。我使用模拟器检查每个成员的地址字节。联合内部结构的成员被分组在同一个地址字节中，我希望这是因为成员总共有 8 位，应该适合 1 字节。我还检查了以下地址： eeprom_flag.byte0, eeprom_flag.reset_time_byte... 等等，由于联合使用，它们在同一个地址。我的问题是我想为 1 位标志之一设置两个可能的名称，即 eeprom_flag.output_time_bit。我想为它取另一个名字（但完全相同的变量位，相同的地址）。我尝试使用 union 来做到这一点（请参阅下面的注释行）。但是，这样做会破坏我的代码，使结构的成员不再位于相同的地址中。我的目标是按照上传的图片进行寻址。

typedef struct
{
    //buffer index 0
    union
    {
        struct
        {
            uint8_t reset_time_bit:1;
//            union
//            {
                uint8_t output_time_bit:1;      //shared address
//                uint8_t output2_time_bit:1;
//            };
            uint8_t count_mode_bit:3;
            uint8_t input_mode_bit:1;
            uint8_t count_speed_bit:2;
        };
        uint8_t byte0;
        uint8_t reset_time_byte;
        uint8_t output_time_byte;
        uint8_t output2_time_byte;
        uint8_t count_mode_byte;
        uint8_t input_mode_byte;
        uint8_t count_speed_byte;
    };
} eeprom_flag_t;
extern volatile eeprom_flag_t   eeprom_flag;

Expected mapping

【问题讨论】：

联合的最小大小是一个字节。你无法实现你所追求的。使用包含位字段和其他名称之一的结构的联合是有一定意义的。为 8 位值设置 7 个（而不仅仅是 1 个）名称并没有什么明显的好处。
也许：#define output2_time_bit output_time_bit
感谢您的建议。关于不使用#define，#ifdef，#endif，使用output2_time_bit还是output_time_bit的决定将在我的微控制器初始化之后做出，所以它在技术上是在运行时，虽然只是在初始化。

标签： c pic pic18

【解决方案1】：

虽然我不明白您为什么要这样做，但以下内容可能会满足您的要求。

这个想法是您定义 2 个位域 (struct)，它们以您喜欢的方式重叠 (union)。

union
{
    struct { uint8_t output_time_bit:1;} ;
    struct { uint8_t output2_time_bit:1;} ;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

理论上，您想要的可能是可能的，但实际上，没有供应商编写过可以做到这一点的编译器。通常联合与字节边界对齐。在某些编译器上，它们与 2、4、8 或 16 字节边界对齐。

您必须重新声明整个结构才能实现您想要的。不需要在结构中放置联合 - 联合可以直接在 typedef 中使用）。此外，如果您不命名内部结构，您可能无法查看调试器中的值。调试器对此很敏感——有时可以，有时不能。

typedef union
{
    struct
    {
        uint8_t reset_time_bit:1;
        uint8_t output_time_bit:1;      //shared address
        uint8_t count_mode_bit:3;
        uint8_t input_mode_bit:1;
        uint8_t count_speed_bit:2;
    } bits1;
    struct
    {
        uint8_t reset_time_bit:1;
        uint8_t output2_time_bit:1;
        uint8_t count_mode_bit:3;
        uint8_t input_mode_bit:1;
        uint8_t count_speed_bit:2;
    } bits2;
    uint8_t byte0;
    ...
} eeprom_flag_t;

或者，正如@Mike 建议的那样，只具有一个结构并#define 另一个结构的位域。

通常编译器会生成更少的代码，如果 |和 & 被使用。除了 or-ing 和 and-ing 之外，使用位会产生大量的左移和右移。查看生成的代码时，您很快就会感到非常困惑。

【讨论】：