将变量转换为结构中的半字节

Question

我面临以下情况。我有一个这样的结构：

typedef struct 
{
    uint8 nibble_1 : 4;
    uint8 nibble_2 : 4;
    uint8 data_1;
    uint8 data_2;
    uint8 data_3;
} NibbleStruct;

背景信息：它是用于 CAN 通信的 32 位消息。

在代码中我有以下内容：

...
NibbleStruct nibble_struct;
uint8 nibble_to_assign = 0U;
nibble_struct.nibble_1 = nibble_to_assign;
...

我需要保留 GCC (gnu99) 标志-Werror=conversion，但这会给出错误消息：

file_name.c 错误：从 'uint8' 转换为 'unsigned char:4' 可能会改变其值 [-Werror=conversion]|

我尝试用类似的东西进行投射

...
nibble_struct.nibble_1 = (uint8:4) nibble_to_assign; // invalid code
...

和

...
nibble_struct.nibble_1 = (uint8) nibble_to_assign : 4; // invalid code
...

但对于这不能编译并不感到惊讶。

有什么方法可以将我的变量转换为结构的nibble_to_assign 半字节吗？nibble_1或者在结构体外部的代码中声明一个半字节。

Answer 1

建议将“车库标准”uint8改为ISO C 标准uint8_t。

这里有很多事情需要记住：

• uint8_tC 标准不支持字符类型/的位字段- 这是不可移植的编译器扩展。
• 因此，C 标准也不涵盖非标准位域成员的类型转换和提升。
• -Wconversion是一个不稳定的编译器选项，容易出现误报和误导性诊断。它非常适合用于压力测试/代码审查，但不应该包含在正常构建中。

在这种情况下，抱怨的问题-Wconversion是显然无法预测该uint8_t值是否适合 4 位位字段。

我可以通过强制执行未签名的促销来使其安静unsigned int：

nibble_struct.nibble_1 = nibble_to_assign & 0xFu;

但请注意，结构体和位域都不是特别适合或推荐用于建模硬件或数据协议。结构内部可能存在填充字节或填充位。如果您坚持使用该结构，则可能必须编写序列化/反序列化例程以避免填充问题。无论如何，您可能必须这样做才能处理字节序，因为 CAN 最常见（但并非总是）使用大字节序。