値をビットフィールドに割り当てても同じ値が返されないのはなぜですか？

このQuoraの投稿で以下のコードを見ました。

#include <stdio.h>

struct mystruct { int enabled:1; };
int main()
{
  struct mystruct s;
  s.enabled = 1;
  if(s.enabled == 1)
    printf("Is enabled\n"); // --> we think this to be printed
  else
    printf("Is disabled !!\n");
}

CとC ++の両方で、コードの出力は予想外です。

無効になっています ！！

あの投稿には「サインビット」に関する説明が載っていますが、どうやって設定したのか、そのまま反映されないのか分かりません。

誰かがより詳細な説明をすることはできますか？

注：両方のタグc ＆ C ++それらの標準はビットフィールドを記述するためにわずかに異なるため、必須です。C仕様およびC ++仕様の回答を参照してください。

標準ではビットフィールドの定義は非常に不十分です。このコードを考えるstruct mystruct {int enabled:1;};と、私たちは知りません：

• これが占める容量-パディングビット/バイトがあり、それらがメモリ内のどこにあるか。
• ビットがメモリのどこにあるか。定義されておらず、エンディアネスにも依存します。
• int:nビットフィールドを符号付きと見なすか、符号なしと見なすか。

最後の部分について、C17 6.7.2.1/10は次のように述べています。

ビットフィールドは、指定されたビット数で構成される符号付きまたは符号なし整数型を持つと解釈されます^125）

上記を説明する非規範的な注記：

^125）上記の6.7.2で指定されているように、使用される実際の型指定子が、intまたはtypedef-nameがとして定義されているint場合、ビットフィールドが符号付きか符号なしかは、実装によって定義されます。

ビットフィールドが見なされsigned int、ビットサイズを作成する1場合、データ用のスペースはなく、符号ビット用のみです。これが、一部のコンパイラーでプログラムが奇妙な結果をもたらす可能性がある理由です。

いい練習：

• いかなる目的にもビットフィールドを使用しないでください。
• intあらゆる形式のビット操作に符号付き型を使用しないでください。

理解できません。どうして設定したのに、そのまま表示されないのでしょうか。

なぜコンパイルされるのか、エラーが発生するのかと尋ねていますか？

はい、理想的にはエラーが表示されます。また、コンパイラの警告を使用する場合も同様です。GCCでは、と-Werror -Wall -pedantic：

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:7:15: error: overflow in conversion from 'int' to 'signed char:1' 
changes value from '1' to '-1' [-Werror=overflow]
   s.enabled = 1;
           ^

これが実装定義であるのかエラーであるのかについての理由は、キャストの必要性が古いコードを壊すことを意味する、過去の使用法と関係があるかもしれません。この規格の作成者は、警告が関係者のたるみを拾うのに十分であると信じているかもしれません。

いくつかの規範主義を導入するために、@ Lundinのステートメントをエコーし​​ます。「どんな目的でもビットフィールドを使用しないでください。」 メモリレイアウトの詳細について低レベルで具体的に説明する理由があり、そもそもビットフィールドが必要だと考えるようになると、ほぼ確実に、他の関連する要件が仕様不足に直面することになります。

（TL; DR-ビットフィールドを合法的に「必要」とするほど洗練されている場合、それらは十分に定義されておらず、サービスを提供できません。）

これは実装定義の動作です。これを実行しているマシンは2の補数の符号付き整数を使用しint、この場合は符号付き整数として扱い、ifステートメントのtrue部分を入力しない理由を説明することを前提としています。

struct mystruct { int enabled:1; };

enable1ビットのビットフィールドとして宣言します。署名されているため、有効な値は-1および0です。フィールドを1オーバーフローしてそのビットに戻るように設定する-1（これは未定義の動作です）

符号付きビットフィールドを扱う場合、本質的に最大値である2^(bits - 1) - 1とする0。この場合には。

2の補数システムでは、左端のビットが符号ビットであると考えることができます。したがって、左端のビットが設定された符号付き整数は負の値になります。

1ビットの符号付き整数がある場合は、符号ビットしかありません。したがって1、その単一ビットに割り当てると、符号ビットのみを設定できます。したがって、それを読み返すと、値は負の値として解釈され、-1になります。

1ビットの符号付き整数が保持できる値は-2^(n-1)= -2^(1-1)= -2^0= -1、2^n-1= 2^1-1=0

どおりC ++標準n4713、非常に類似したコードスニペットが提供されます。使用されるタイプはBOOL（カスタム）ですが、どのタイプにも適用できます。

12.2.4

⁴ trueまたはfalseの値boolが任意のサイズのタイプのビットフィールド（1ビットのビットフィールドを含む）に格納されている場合、元のbool値とビットフィールドの値は等しくなります。列挙子の値が同じ列挙型のビットフィールドに格納され、ビットフィールドのビット数がその列挙型のすべての値（10.2）を保持するのに十分な大きさである場合、元の列挙子の値と元の列挙子の値ビットフィールドの値は、equalと比較されます。[例：

enum BOOL { FALSE=0, TRUE=1 };
struct A {
  BOOL b:1;
};
A a;
void f() {
  a.b = TRUE;
  if (a.b == TRUE)    // yields true
    { /* ... */ }
}

—例を終了]

一見すると、太字部分は解釈のために開いているように見えます。ただし、がenum BOOLから派生すると、正しい意図が明らかになりintます。

enum BOOL : int { FALSE=0, TRUE=1 }; // ***this line
struct mystruct { BOOL enabled:1; };
int main()
{
  struct mystruct s;
  s.enabled = TRUE;
  if(s.enabled == TRUE)
    printf("Is enabled\n"); // --> we think this to be printed
  else
    printf("Is disabled !!\n");
}

上記のコードでは、それなしで警告を出し-Wall -pedanticます：

警告：「mystruct :: enabled」は小さすぎて「enum BOOL」のすべての値を保持できません struct mystruct { BOOL enabled:1; };

出力は次のとおりです。

無効になっています ！！（使用時enum BOOL : int）

をenum BOOL : intsimple enum BOOLにした場合、出力は上記の標準的なパッセージで指定されているとおりです。

有効になっている（を使用する場合enum BOOL）

したがって、他のいくつかの回答が持っているように、そのタイプは単一のビットビットフィールドに値「1」を格納するのに十分な大きさではないと結論付けることができますint。

私が見ることができるビットフィールドの理解に問題はありません。私が見るのは、最初にmystructをstruct mystruct {int enabled：1;として再定義したことです。}、次いでとして構造体体mystruct S。。あなたがコーディングすべきだったのは：

#include <stdio.h>

struct mystruct { int enabled:1; };
int main()
{
    mystruct s; <-- Get rid of "struct" type declaration
    s.enabled = 1;
    if(s.enabled == 1)
        printf("Is enabled\n"); // --> we think this to be printed
    else
        printf("Is disabled !!\n");
}