C- unsigned位域简单应用、越界处理实例讲解
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1.首先回忆结构体 我们都知道定义一个结构体可以这样的方式定义: struct Point { float x; float y; } point; //等价于: struct Point point; 除此之外,如果不想声明结构体,只想定义结构体的话,还可以这样: struct { float x; float y; } point; //等价于: struct Point point; 2.位域之简单应用 做低层时,经常会读写寄存器,比如操作某位,设置为0或1,而在C语言中便为我们提供一种数据结构”位域”,使得我们通过读写”位域”来实现操作某位. 例如一个常见的位域的结构体,操作如下所示: #include struct { unsigned mode:8; //bit[0,7]:模式选择 unsigned en:1; //bit[8] :使能选择 unsigned reserved:1; //bit[9] :保留reserved (也可以写成unsigned reserved:1;) unsigned clk_select:4; //bit[10,13]:时钟选择 unsigned ch_select:3; //bit[14,15]:通道选择 }reg11; //定义一个reg11变量,不声明结构体的好处在于确保变量唯一性 int main() { reg11.en =1; //bit8=1 --> 256 printf("reg11=%dn",reg11); //打印 256 reg11.mode =50; printf("reg11=%dn",reg11); //打印 256+50 return 0; } 打印:
3.位域之越界处理 比如,我们定义的某个位域只有固定1位,如果向该位写入超过1位的值.会自动保留最低1位. 示例: #include struct { unsigned mode:8; //bit[0,7]:模式选择 unsigned en:1; //bit[8] :使能选择 unsigned reserved:1; //bit[9] :保留reserved(也可以写成unsigned reserved:1;) unsigned clk_select:4; //bit[10,15]:通道选择 }reg11; //定义一个reg11变量,不声明结构体的好处在于确保变量唯一性 int main() { reg11.en =1; //bit8=1 --> 256 printf("1st:reg11=%dn",reg11); //打印 256 reg11.en =5; //5(b'101) 保留低1位: b'1 printf("2st:reg11=%dn",reg11); //打印 256 reg11.en =6; //5(b'110) 保留低1位: b'0 printf("3st:reg11=%dn",reg11); //打印 0 return 0; } 打印:
4.注意,使用位域的结构体的长度默认最小值为int型(4字节),如果超过4字节(32位),则会是64位 示例: #include struct { unsigned a:4; unsigned b:2; unsigned c:1; }reg1;//位域总长度只有7位 struct reg{ unsigned a:4; unsigned b:2; unsigned c:32; }reg2; int main() { printf("%dn",sizeof(reg1)); printf("%dn",sizeof(reg2)); return 0; } 打印:
5.如果某个寄存器只有8位(1字节),该如何使用位域处理? 使用union联合体,使各字段共享一块内存,通过读写union结构体里的char变量即可. 示例: #include typedef union{ unsigned char val; struct { unsigned a:4; unsigned b:1; unsigned c:2; unsigned d:1; }bit; }reg11; //使用typedef,告诉编译器,reg11是个声明类型 int main() { reg11 reg; printf("sizeof=%dn",sizeof(reg.val)); reg.val=0; reg.bit.b = 1; //bit[4]=1 printf("val = %dn",reg.val); return 0; } 打印:
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