将结构体强制转换为整数时发生错误

Question

我遇到了错误

 error: aggregate value used where an integer was expected

编译此代码时：

#include <stdio.h>
typedef unsigned long U32; 
typedef struct hello_s
{
  U32   a:8;
  U32   b:24;
}hello_t;

int main()
{
  hello_t str;
  U32 var;

  str.a = 0xAA;
  str.b = 0xAAA;
  var = (U32)str;
  printf("var : %lX\n", var);
  return 0;
}

有人能解释一下这个错误的意思吗？我做错了什么。

编辑：我知道这是一个愚蠢的行为。我想知道的是编译器为什么会抱怨这个。为什么不能只将前32位分配给整数。

- Pratt

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嗯，这个错误是有原因的......原因是它没有意义。想象一下有人试图将电话簿转换为整数...... - user529758

C语言在其本质上非常原始。由于这个原因，某些事情不被支持或允许在其中。C甚至不会在幕后为您做任何工作。没有幕后。那么，从技术上讲，C有多原始呢？它几乎和汇编语言或机器码一样原始。因此，您不能直接支持动态数组、任意数字精度、轻松地将事物彼此转换（例如，转换为/从字符串）以及许多其他事情。必须有代码来完成这项工作，在您的程序或其使用的库中。 - Alexey Frunze

为什么会有人踩这个问题？我觉得这个问题非常有用，因为我也处于同样的情况。而且user529758说话毫无必要——类型转换就像把苹果变成橘子一样。 - Vorac

这个问题非常有帮助，而且完全合理，我也不明白为什么会被踩。 - pgibbons

Answer 1

var = (U32)str;

因为str是一个结构类型的对象，您不能将结构对象转换为算术类型的对象。C语言不允许执行这种类型的转换。

如果您想将结构对象视为整数，则可以创建您的结构和U32的联合体。

请注意，C语言中常见的构造var = *(U32 *) str;是未定义行为。它违反了别名和对齐规则。

- ouah

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你能详细说明一下吗？为什么不能这样做？该结构只使用32位内存。 - Pratt

@Pratt，你不能这样做不是因为它很难或其他什么原因，而是因为它在语言标准中被禁止了。 - Alexey Frunze

Answer 2

我认为人们不应该错误地认为C99规范违反了语言标准。

该标准只是说，转换结果可能在不同的机器/架构之间不可移植。

只要您已经编写程序以在特定架构上运行，那就没问题。

例如，我将数据结构DataStr_t的选择性成员分组，用另一个结构体DataStrKey_t进行打包，这个结构体唯一地标识对象（即键），我会确保sizeof(DataStrKey_t)等于sizeof(uint64)，并且出于所有实际目的，将其作为uint64使用，因为它很容易处理。

我也经常执行以下操作：

memcmp(&var_uint64, &var_DataStructKey, sizeof(uint64));

如果您使用键在一台机器上读取或写入对象，则转换后的值在位对齐方面是可预测且一致的。 但是，如果您将“仅此数据”移动到另一台实际没有写入数据的计算机上并尝试读取它，可能会出现问题。

为了更好的解释并保证成功编译，您的程序进行了轻微修改： 只要LINE_A和LINE_B在同一台机器上执行，结果总是可预测的。 但是，如果您将（var_uint64，var_DataStructKey）写入文件并从另一台机器上读取，然后在那些填充的值上执行LINE_B，比较“可能”失败。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

typedef unsigned long U32;
typedef struct hello_s
{
  U32   a:8;
  U32   b:24;
}hello_t;

int main()
{
  hello_t str;
  U32 var;

  str.a = 0xAA;
  str.b = 0xAAA;
  var = *(U32 *)(&str); //LINE_A

  if(0 == memcmp(&var, &str, sizeof(U32))) //LINE_B
      printf("var : %lu\n", var);

  return 0;
}

我想我的答案可能有些晚了，但我还是试着解释一下。

- Preetham Nanjappa

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这正是我一直在寻找的...一个关于如何使用这些数据的好解释。我使用一个聚合值的结构作为处理标志。我有很多标志要处理。迭代每个标志会产生很多开销。最好将它们分成8组，并首先检查它们中是否有一个被更改。通过这种方式，我的120个标志可以通过16次比较首先进行检查，然后检查转到单个标志。正如我所写的，我不关心操作的结果。只要值与零不同即可。 - andyinno

Answer 3

您期望将其转换为什么类型？您可以将其地址转换为指向int的指针并进行解引用，但是您确定可以安全地这样做吗（不，您不能）？结构成员对齐会在某一天咬你吗？答案是“可能，是的，这取决于情况”。

此外，从C99标准：

C99 §6.7.2.1第10段：“位字段分配的顺序（高位到低位或低位到高位）是由实现定义的。”

- Ed S.

Answer 4

那并不总是一件愚蠢的事情。在我的情况下，我有一个需要通过网络连接发送的结构体。数据必须以字节形式通过SPI总线发送，因此必须逐个字节访问结构体。我使用了这个定义来访问每个字节。您必须了解您平台的字节顺序才能正确执行此操作。此外，您必须确保您的结构体是__PACKED（另请参见：C/C++:强制位域顺序和对齐），以便编译器不会插入任何填充块或对齐块。如果任何位成员跨越字节边界（至少在Microchip XC16编译器中是这样），这也将无法工作。

typedef unsigned char byte;
#define STRUCT_LB(x) ((byte *)(&x))[0]
#define STRUCT_HB(x) ((byte *)(&x))[1]

更好的方法是将结构体定义为位域和字节数组的联合体，如下所示：

typedef unsigned char byte;
typedef struct {
    union {
        struct __PACKED {
            byte array[2];
        } bytes;

        struct __PACKED {
            byte b0: 1;
            byte b1: 1;
            byte b2: 1;
            byte b3: 1;
            byte b4: 1;
            byte other: 3;
            byte more: 6;
            byte stuff: 2;
        } fields;
    };
} MyData;

- Jason Martens

Answer 5

C语言中并不允许所有类型转换。根据this manual，只有以下情况是合法的：

1. 将整数转换为任何指针类型。
2. 将指针转换为任何整数类型。
3. 将对象的指针转换为另一个对象的指针。
4. 将函数的指针转换为另一个函数的指针。
5. 在指针之间（无论是对象还是函数）正确地转换null。

因此，将结构体强制转换为整数显然是不合法的转换。

- Yi_