应该使用强制转换来设置位域吗？答案

【问题标题】：Should be casting used for setting a bitfield?应该使用强制转换来设置位域吗？
【发布时间】：2019-03-17 10:22:06
【问题描述】：

假设，我有以下结构：

struct my_struct {
    uint32_t bf1 : 3;
    uint32_t bf2 : 5;
    uint32_t bf3 : 16;
    uint32_t bf4 : 8;
};

以及以下枚举：

enum bf1_values {
     Val1 = 0x0;
     Val2 = 0x4;
     Val3 = 0x7;
};

另外，bf1 的 getter 和 setter 函数：

uint32_t bf1_getter() {
    return global_struct.bf1; // cast value to (uint32_t)?
}


void bf1_setter(enum bf1_values val) {
    global_struct.bf1 = val; // cast enum to (uint32_t)?
}

为了安全起见，我应该在 getter 和 setter 函数中使用类型转换吗？

编辑：

结构应该被发送到硬件。

EDIT2：

我想要实现的是真正确定enum 将被正确写入位域，并从位域中正确读取。

【问题讨论】：

类型转换与安全无关，通常恰恰相反。
@JoachimPileborg 好的，但是这种代码编写的正常/良好做法是什么？
编译时没有警告吗？然后你不需要铸造。否则你必须确保代码是安全的，强制转换对你没有帮助（它只会帮助你关闭编译器警告）。
哦，顺便说一句，如果位域结构要被硬件使用，那么你应该确保它被正确打包（所以任何字段之间都没有填充）。
@JoachimPileborg 关于包装，我知道。无论如何，谢谢。

标签： c casting bit

【解决方案1】：

这里不需要强制转换 - 只要符合要求的实现不应该破坏其他成员，分配就已经是“安全的”了。假设应用正常的整数溢出语义，唯一有问题的情况是有符号溢出，这可能会引发一个信号（但如果位域宽度小于完整的位域宽度，我很难在实践中看到这种情况发生将缺少对溢出检测的硬件支持），否则是实现定义的。此警告不适用于您的示例，因为目标类型是无符号的。

请记住，位字段语义在很大程度上是实现定义的——即使使用int 以外的类型实际上也是一种语言扩展——您需要检查编译器是否按照您的期望执行所有操作相关平台。

一种更便携但不太方便的方法是只使用uint32_t 并手动进行位摆弄。如果您不需要这种可移植性，它应该可以按原样进行。

【讨论】：