定义位域(bitfield)时要注意数据类型

定义位域(bitfield)时要注意数据类型


在EEPROM中保存历史告警时，设计为告警码4个字节，开始时间4个字节，结束时间4个字节，共计12个字节。


// 告警时间
typedef struct stAlarmTime
{
UINT16 Year : 6; // 从2000年开始算，可表示2000~2063年
UINT16 Month : 4; // 1-12月
UINT16 Day : 5; // 1-31
UINT16 Hour : 5; // 0-23
UINT16 Min : 6; // 0-59
UINT16 Sec : 6; // 0-59
}ST_ALARM_TIME;


// 历史告警
typedef struct stHistAlarm_t
{
UINT32 uiAlarmCode;
ST_ALARM_TIME stStartTime;/*告警出现的时间*/
ST_ALARM_TIME stEndTime;/*告警结束的时间*/
}ST_HIST_ALARM;


以为sizeof(ST_HIST_ALARM)是12个字节，其实不然，它是16个字节。


编译环境：
MDK-ARM V4.22a




经过测试，
去掉时间，只留下uiAlarmCode，则sizeof(ST_HIST_ALARM)是4个字节， (1)
删除stEndTime，只保留stStartTime，则sizeof(ST_HIST_ALARM)是12个字节!(2)
再恢复stEndTime，则sizeof(ST_HIST_ALARM)是16个字节! (3)


原因分析：
(1)因为是小端模式，结构体（位域）定义时，先定义的占用低字节（低位）。
因此Year占用bit0~bit5，Month占用bit6~bit9，Day占用bit10~bit14。
然而由于数据类型定义的是UINT16（双字节），刚才这个“双字节”只剩下1位了，不足以保存Hour，
需要重新开辟一个“双字节”。所以，Hour和Min占用第二个“双字节”。同理Sec也需要一个单独的“双字节”。
综上，sizeof(ST_ALARM_TIME)占了6个字节。
（2）当ST_HIST_ALARM结构体只包含uiAlarmCode和stStartTime时，前者占4个字节，后者占6个字节。
但由于整个结构体也需要对齐，对齐方式为结构体的大小需要被每一个元素的大小整除。因此不能是10，而是12.
（3）uiAlarmCode占4个字节，stStartTime和stEndTime各占6个字节，总共16个字节。刚好对齐。




经过测试，找到原因：sizeof(ST_ALARM_TIME)占了6个字节。

解决办法：

把ST_ALARM_TIME中的UINT16改为UINT32，则sizeof(ST_ALARM_TIME)就是4个字节。