c - 与 C 中的 Union 混淆

Question

我不明白Union是如何工作的。。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    union {
    int a:4;
    char b[4];
    }abc;
abc.a = 0xF;

    printf(" %d, %d, %d, %d, %d, %d\n", sizeof(abc), abc.a, abc.b[0], abc.b[1], abc.b[2], abc.b[3]);

    return 0;
}

在上述程序中。
我做了int a : 4;
所以，a 应该占用 4 位。
现在我正在存储，a = 0xF; //i.e a= 1111(Binary form)
所以当我访问b[0 0r 1 or 2 or 3] 为什么输出不来时1, 1, 1, 1

Answer 1

您工会的总规模至少为4 * sizeof(char).

假设您使用的编译器将此作为定义的行为处理，请考虑以下事项：

1. abc永远不会完全初始化，因此它包含随机的零和一。大问题。所以，首先这样做：
   memset(&abc, 0, sizeof(abc));
2. 联合应该是其最大成员的大小，因此您现在应该有 4 个清零字节：00000000 00000000 00000000 00000000
3. 你只设置了 4位高，所以你的联合将变成这样：
   00000000 00000000 00000000 00001111 或
   11110000 00000000 00000000 00000000.
   
   我不确定您的编译器如何处理这种类型的对齐，所以这是我能做的最好的。

您也可以考虑进行 char-to-bits 转换，以便您可以手动检查二进制格式中每个位的值：
Access individual bits in a char c++

祝你好运！

Answer 2

0xF如果看成4位有符号的话就是-1，所以输出是正常的。b 甚至没有完全赋值，所以它的值是未定义的。它是一个 4 字节实体，但您只分配一个 4 位实体。所以在我看来一切都很正常。

Answer 3

因为每个char（在大多数平台上）需要 1 个字节，即 8 位，所以所有 4 位都a属于b[].

除此之外，位字段的存储方式取决于编译器，因此它没有定义，b[]映射到哪个字节......

Answer 4

如果您将其定义为 4 位有符号数，则 0xF 为 -1。检查二补码二进制表示以了解原因。

而且您没有初始化b，因此它可能包含任何随机值。