C 将位字段转换为字节数组

我有一些mpeg ts位字段，例如传输流包：

struct ts_package_header_s {
    unsigned int continuity_counter :4;
    unsigned int adaptation_field_control :2;
    unsigned int transport_scrambling_control :2;
    unsigned int PID :13;
    unsigned int transport_priority :1;
    unsigned int payload_unit_start_indicator :1;
    unsigned int transport_error_indicator :1;
    unsigned int sync_byte :8;
};

struct ts_package_s {
    struct ts_package_header_s ts_header;
    unsigned char ts_body[TS_BODY];
};

union ts_package_u {
    struct ts_package_s ts_package;
    unsigned char bytes[TS_PACKAGE];
};

在我的源代码中，我初始化了头结构：

pat_package_header.sync_byte = 0x47;
pat_package_header.transport_error_indicator = 0;
pat_package_header.payload_unit_start_indicator = 1;
pat_package_header.transport_priority = 0;
pat_package_header.PID = PAT_PID;
pat_package_header.transport_scrambling_control = 0;
pat_package_header.adaptation_field_control = 1;
pat_package_header.continuity_counter = 0;

然后我把它做成了包装工会

union ts_package_u package;
package.ts_package.ts_header = pat_package_header;

然后我填充T_body数组。 当我将这个包写入文件时。我得到了一个数组：

10 00 40 47 XX XX XX.. instead of 47 40 10 00 XX XX XX.. 

我尝试将结构转换为char*，而不是使用union，但得到了相同的结果

---

故障在哪里？谢谢。

像这样尝试将结构直接序列化到磁盘是很危险的，因为磁盘的格式必须在不同的体系结构中已知，或者使用不同的编译器

编译器在存储位字段的方式上有所不同，体系结构的基本端性也会改变数据的存储方式

例如，可能是编译器选择在字节、字或其他边界上对齐位字段。这是编译器的决定。它还可以选择以任何顺序保存位，这通常取决于您的机器的长度

为了安全地将此标头写入磁盘，您需要自己序列化数据。标头是32位的，根据

例如：

#include <stdio.h>

#define TS_BODY 1024
#define PAT_PID 0x40

struct ts_package_header_s {
    unsigned int continuity_counter :4;
    unsigned int adaptation_field_control :2;
    unsigned int transport_scrambling_control :2;
    unsigned int PID :13;
    unsigned int transport_priority :1;
    unsigned int payload_unit_start_indicator :1;
    unsigned int transport_error_indicator :1;
    unsigned int sync_byte :8;
};

struct ts_package_s {
    struct ts_package_header_s ts_header;
    unsigned char ts_body[TS_BODY];
};

static void write_ts( struct ts_package_s pat_package )
{
    FILE* f = fopen( "test.ts", "wb+" );
    unsigned int header = 0;

    if( f == NULL )
        return;

    header = pat_package.ts_header.sync_byte << 24;
    header |= ( pat_package.ts_header.transport_error_indicator << 23 );
    header |= ( pat_package.ts_header.payload_unit_start_indicator << 22 );
    header |= ( pat_package.ts_header.transport_priority << 21 );
    header |= ( pat_package.ts_header.PID << 8 );
    header |= ( pat_package.ts_header.transport_scrambling_control << 6 );
    header |= ( pat_package.ts_header.adaptation_field_control << 4 );
    header |= ( pat_package.ts_header.continuity_counter );

    /* Write the 32-bit header as big-endian */
    unsigned char byte = header >> 24;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    byte = ( header >> 16 ) & 0xFF;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    byte = ( header >> 8 ) & 0xFF;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    byte = header & 0xFF;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    fclose( f );
}

int main( int argc, char* argv[] )
{
    struct ts_package_s pat_package;
    pat_package.ts_header.sync_byte = 0x47;
    pat_package.ts_header.transport_error_indicator = 0;
    pat_package.ts_header.payload_unit_start_indicator = 1;
    pat_package.ts_header.transport_priority = 0;
    pat_package.ts_header.PID = PAT_PID;
    pat_package.ts_header.transport_scrambling_control = 0;
    pat_package.ts_header.adaptation_field_control = 1;
    pat_package.ts_header.continuity_counter = 0;

    write_ts( pat_package );

    return 0;
}

---

根据您使用的值，这似乎是正确的。

使用类似的方法将结构直接序列化到磁盘是危险的，因为在磁盘上，不同的体系结构必须知道其格式，或者使用不同的编译器

编译器在存储位字段的方式上有所不同，体系结构的基本端性也会改变数据的存储方式

例如，可能是编译器选择在字节、字或其他边界上对齐位字段。这是编译器的决定。它还可以选择以任何顺序保存位，这通常取决于您的机器的长度

为了安全地将此标头写入磁盘，您需要自己序列化数据。标头是32位的，根据

例如：

#include <stdio.h>

#define TS_BODY 1024
#define PAT_PID 0x40

struct ts_package_header_s {
    unsigned int continuity_counter :4;
    unsigned int adaptation_field_control :2;
    unsigned int transport_scrambling_control :2;
    unsigned int PID :13;
    unsigned int transport_priority :1;
    unsigned int payload_unit_start_indicator :1;
    unsigned int transport_error_indicator :1;
    unsigned int sync_byte :8;
};

struct ts_package_s {
    struct ts_package_header_s ts_header;
    unsigned char ts_body[TS_BODY];
};

static void write_ts( struct ts_package_s pat_package )
{
    FILE* f = fopen( "test.ts", "wb+" );
    unsigned int header = 0;

    if( f == NULL )
        return;

    header = pat_package.ts_header.sync_byte << 24;
    header |= ( pat_package.ts_header.transport_error_indicator << 23 );
    header |= ( pat_package.ts_header.payload_unit_start_indicator << 22 );
    header |= ( pat_package.ts_header.transport_priority << 21 );
    header |= ( pat_package.ts_header.PID << 8 );
    header |= ( pat_package.ts_header.transport_scrambling_control << 6 );
    header |= ( pat_package.ts_header.adaptation_field_control << 4 );
    header |= ( pat_package.ts_header.continuity_counter );

    /* Write the 32-bit header as big-endian */
    unsigned char byte = header >> 24;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    byte = ( header >> 16 ) & 0xFF;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    byte = ( header >> 8 ) & 0xFF;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    byte = header & 0xFF;
    fwrite( &byte, 1, 1, f );

    fclose( f );
}

int main( int argc, char* argv[] )
{
    struct ts_package_s pat_package;
    pat_package.ts_header.sync_byte = 0x47;
    pat_package.ts_header.transport_error_indicator = 0;
    pat_package.ts_header.payload_unit_start_indicator = 1;
    pat_package.ts_header.transport_priority = 0;
    pat_package.ts_header.PID = PAT_PID;
    pat_package.ts_header.transport_scrambling_control = 0;
    pat_package.ts_header.adaptation_field_control = 1;
    pat_package.ts_header.continuity_counter = 0;

    write_ts( pat_package );

    return 0;
}

---

根据您使用的值，它似乎是正确的。

您已声明

sync_byte

为结构中的最后一个成员，现在您想知道它不是第一个成员。@mch如果我将此结构向后移动，我将得到“47 02 00 04”而不是“47 40 10 00”位字段没有可移植的表示形式，并且您的编译器可以随心所欲地布置它们。如果需要匹配现有的数据布局，不要使用位域。您已声明

sync_byte

为结构中的最后一个成员，现在您想知道它不是第一个成员。@mch如果我将此结构向后移动，我将得到“47 02 00 04”而不是“47 40 10 00”位域，它没有可移植的表示形式，编译器可以随心所欲地排列它们。如果需要匹配现有的数据布局，请不要使用位字段。我们是否可以使用

htonl（）

将标头写入big-endian？我们是否可以使用

htonl（）

将标头写入big-endian？