Реализация битового поля в c - PullRequest
Новая
       34

Реализация битового поля в c

0 голосов
/ 23 апреля 2020

Нам было дано задание для создания готовой версии ассемблера (не с точной сборкой, рекомендованной).

Нам было дано указание эффективно использовать память (не в большой нотации типа O эффективность использования памяти, но довольно эффективная при использовании структур данных)

Поскольку каждая команда преобразуется в 24-битный машинный код, я решил, что наиболее эффективный способ хранения машинного кода команды - это использование битовых полей, поэтому я реализовал следующее битовое поле:

(в битовом поле. c) 

#include "bit_field.h"
int set_bit(bit_field *destination, int location, enum bit_values value)
{
    if(location >= BITS)
        return 0;
    if(value == ONE)
        (destination)[location / BITS_IN_BYTE] |= 1UL << location % BITS_IN_BYTE;
    else
        (destination)[location / BITS_IN_BYTE] &= ~(1UL << location % BITS_IN_BYTE);
    return 1;
}
enum bit_values get_bit(bit_field *destination, int location)
{
    return ((destination)[location / BITS_IN_BYTE] >> location % BITS_IN_BYTE) & 1U;
}
void init_bit_field(bit_field *new_bit_field)
{
    int i;
    for(i = 0; i < BITS; i++)
        set_bit(new_bit_field, i, ZERO);
}
void init_bit_field_by_str(bit_field *new_bit_field, char *string)
{
    int i;
    for(i = 0; i < BITS; i++)
        set_bit(new_bit_field, i, *string++ - '0');
}

(в битовом поле.h) 

#define BITS 24
#define BITS_IN_BYTE 8
#define BYTES BITS / BITS_IN_BYTE
enum bit_values {ZERO = 0, ONE = 1}bit_values;
typedef unsigned char byte;
typedef byte bit_field [BYTES];
int set_bit(bit_field *, int , enum bit_values);
enum bit_values get_bit(bit_field *, int);
void init_bit_field(bit_field *);
void init_bit_field_by_str(bit_field *, char *);;

(проверка на входе. c) 

#include "bit_field.h"
#include <stdio.h>
int main()
{
    int i;
    bit_field bits;
    init_bit_field(&bits);
    set_bit(&bits, 22, ONE);
    for(i = 0; i < BITS; i++)
        printf("%d, ", get_bit(&bits, i));
    return 0;
}

Когда я пытаюсь скомпилировать следующий код (g cc C90), я получаю следующие ошибки: 

bit_field.c:14:53: error: invalid operands to binary >> (have ‘byte (*)[3] {aka unsigned char (*)[3]}’ and ‘int’)
     return ((&destination)[location / BITS_IN_BYTE] >> location % BITS_IN_BYTE) & 1U;
             ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ^~
bit_field.c:15:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]
 }
 ^
avivgood@ubuntuVM:~/CLionProjects/Maman14$ gcc -Wall -ansi -pedantic input.c bit_field.c bit_field.h -o example.out
bit_field.c: In function ‘set_bit’:
bit_field.c:7:49: error: invalid operands to binary | (have ‘byte (*)[3] {aka unsigned char (*)[3]}’ and ‘long unsigned int’)
         (&destination)[location / BITS_IN_BYTE] |= 1UL << location % BITS_IN_BYTE;
                                                 ^~
bit_field.c:9:49: error: invalid operands to binary & (have ‘byte (*)[3] {aka unsigned char (*)[3]}’ and ‘long unsigned int’)
         (&destination)[location / BITS_IN_BYTE] &= ~(1UL << location % BITS_IN_BYTE);
                                                 ^~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
bit_field.c: In function ‘get_bit’:
bit_field.c:14:53: error: invalid operands to binary >> (have ‘byte (*)[3] {aka unsigned char (*)[3]}’ and ‘int’)
     return ((&destination)[location / BITS_IN_BYTE] >> location % BITS_IN_BYTE) & 1U;
             ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ^~
bit_field.c:15:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]
 }
 ^

Ошибки, похоже, не имеют никакого смысла. мой метод установки и отдыха должен работать. Так почему же он генерирует так много ошибок?

1 Ответ

1 голос
/ 23 апреля 2020

Здесь вы определяете 

typedef unsigned char byte;
typedef byte bit_field [BYTES];

Итак, bit_field - это массив, содержащий BYTES элементов. Но когда вы определяете функцию, вы используете указатель на bit_field: 

int set_bit(bit_field *, int , enum bit_values);
enum bit_values get_bit(bit_field *, int);
void init_bit_field(bit_field *);
void init_bit_field_by_str(bit_field *, char *);

Это причина, почему программа выдает ошибку с помощью битового оператора. Когда вы используете: 

destination[location / BITS_IN_BYTE]

Это имеет тип unsigned char *. Вот почему у нас есть ошибка: 

 invalid operands to binary

Таким образом, вы можете использовать просто bit_field вместо bit_field * в качестве аргумента функции. Тогда в функции не используйте амперсанд (&) как: 

destination[location / BITS_IN_BYTE]
...