從C++ struct字段獲取單個字段的大小

Question

簡短版本是：如何學習C++字段的單個字段的大小（以位爲單位）？

爲了澄清，該領域的一個例子，我是說：

struct Test { 
    unsigned field1 : 4; // takes up 4 bits 
    unsigned field2 : 8; // 8 bits 
    unsigned field3 : 1; // 1 bit 
    unsigned field4 : 3; // 3 bits 
    unsigned field5 : 16; // 16 more to make it a 32 bit struct 

    int normal_member; // normal struct variable member, 4 bytes on my system 
}; 

Test t; 
t.field1 = 1; 
t.field2 = 5; 
// etc. 

爲了讓整個測試對象的大小很容易，我們只說

sizeof(Test); // returns 8, for 8 bytes total size 

我們可以得到一個正常的結構成員通過

sizeof(((Test*)0)->normal_member); // returns 4 (on my system) 

我想知道如何獲得單個字段的大小，說測試::字段4。以上正常結構成員的示例不起作用。有任何想法嗎？或者有人知道它無法工作的原因？我相當確信sizeof不會有幫助，因爲它只返回字節大小，但如果有人知道，否則我都是耳朵。

謝謝！

Answer 1

您可以在運行時，FWIW，例如計算大小：

//instantiate 
Test t; 
//fill all bits in the field 
t.field1 = ~0; 
//extract to unsigned integer 
unsigned int i = t.field1; 
... TODO use contents of i to calculate the bit-width of the field ... 

Answer 2

這是不可能的

答評論： 因爲類型僅僅是一個整數，沒有「位」類型。位字段分配語法僅用於執行讀取和寫入的按位代碼。

Answer 3

我認爲你不能這樣做。如果你真的需要的尺寸，我建議你使用一個#define（或者更好的是，如果可能的話const變量 - 我不知道這是合法的），像這樣：

#define TEST_FIELD1_SIZE 4 
struct Test { 
    unsigned field1 : TEST_FIELD1_SIZE; 
    ... 
} 

Answer 4

你可以不拿sizeof一個位域並獲得位數。

你最好的選擇是使用#define S或enum S：

struct Test { 
    enum Sizes { 
     sizeof_field1 = 4, 
     sizeof_field2 = 8, 
     sizeof_field3 = 1, 
     sizeof_field4 = 3, 
     sizeof_field5 = 16, 
    }; 

    unsigned field1 : sizeof_field1; // takes up 4 bits 
    unsigned field2 : sizeof_field2; // 8 bits 
    unsigned field3 : sizeof_field3; // 1 bit 
    unsigned field4 : sizeof_field4; // 3 bits 
    unsigned field5 : sizeof_field5; // 16 more to make it a 32 bit struct 

    int normal_member; // normal struct variable member, 4 bytes on my system 
}; 

printf("%d\n", Test::sizeof_field1); // prints 4 

出於一致性的緣故，我相信你可以移動normal_member到頂部，並添加使用sizeof(normal_member)在Sizes的條目。不過，這與你的數據順序混亂。

Answer 5

似乎不太可能，因爲sizeof（）是以字節爲單位的，並且您需要位。對位計數答案

http://en.wikipedia.org/wiki/Sizeof

建築，你可以使用。

http://www-graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html

Answer 6

使用ChrisW's idea（好的，順便說一句），你可以創建一個幫助宏：

#define SIZEOF_BITFIELD(class,member,out) { \ 
    class tmp_;        \ 
    tmp_.member = ~0;      \ 
    unsigned int tmp2_ = tmp_.member;  \ 
    ++tmp2_;        \ 
    out = log2(tmp2_);      \ 
} 

unsigned int log2(unsigned int x) { 
    // Overflow occured. 
    if(!x) { 
     return sizeof(unsigned int) * CHAR_BIT; 
    } 

    // Some bit twiddling... Exploiting the fact that floats use base 2 and store the exponent. Assumes 32-bit IEEE. 
    float f = (float)x; 
    return (*(unsigned int *)&f >> 23) - 0x7f; 
} 

用法：

size_t size; 
SIZEOF_BITFIELD(Test, field1, size); // Class of the field, field itself, output variable. 

printf("%d\n", size); // Prints 4. 

我使用模板功能的嘗試都失敗了。我不是模板方面的專家，但是，它可能可能仍然可能有一個乾淨的方法（例如sizeof_bitfield(Test::field1)）。