C++ C+中的位字段+；

我有以下自学代码：

#include <iostream>
using namespace std;
struct bitfields{
    unsigned field1: 3;
    unsigned field2: 4;
    unsigned int k:  4;
};

int main(){
    bitfields field;
    field.field1=8;
    field.field2=1e7;
    field.k=18;
    cout<<field.k<<endl;
    cout<<field.field1<<endl;
    cout<<field.field2<<endl;
    return 0;
}

---

例如，

filed1

可以从0到7（包括），

field2

和

k

可以从0到15。为什么会有这样的结果？也许应该全部为零？

您的字段太多了。让我们以

k

为例，它的宽度为4位。它可以保存值，如您所说，从0到15，以二进制表示

0  -> 0000
1  -> 0001
2  -> 0010
3  -> 0011
...
14 -> 1110
15 -> 1111

所以当你赋值18时，用二进制表示

18 -> 1 0010 (space added between 4th and 5th bit for clarity)

k

只能保存较低的四位，因此

k = 0010 = 2.

---

对于您的其余字段，等效值也适用。

您得到这些结果，因为赋值溢出了每个位字段

变量

filed1

为3位，但8需要4位来表示（1000）。较低的三位均为零，因此

filed1

为零

对于

filed2

，17由10001表示，但

filed2

仅为四位。下四位表示值1

最后，对于

k

，18由10010表示，但

k

仅为四位。下四位表示值2

我希望这有助于澄清问题。在C++中，当你点击上限时，任何未签名的类型都会被包裹起来。当您定义一个4位的位字段时，您存储的每个值也会被包装起来。大小为4的位字段的可能值为0-15。如果存储'17'，则换行到'1'，对于'18'，则再转到'2'

从数学上讲，包装值是原始值，与目标类型的可能值的数量成模：

对于大小为4的位字段（2**4个可能值）：

对于大小为3的位字段（2**3个可能值）：

---

[1] 这对于有符号类型是不正确的，因为它是未定义的，然后会发生什么情况。

为什么对有符号类型是未定义的？INTK:4将保持-8到7，分配18仍将产生2，而分配15将产生-1。我假设二的补码运算，这毕竟是最常见的。任何其他算法都将被很好地定义，尽管不一样。C++开发中的一个目标是尽可能不了解底层机器的特性。因此，标准文档没有对有符号整数的表示或它们的行为做出任何假设：它们可以是1-补码，并且可能会陷入溢出。当然，了解这一点很重要。例如，仍然有人编写溢出检查，如

x+1
k = 0010 = 2.

18 % 16 == 2
17 % 16 == 1

8 % 8 == 0.