V2591. MISRA. Bit fields should only be declared with explicitly signed or unsigned integer type.

Диагностическое правило основано на руководстве MISRA (Motor Industry Software Reliability Association) по разработке программного обеспечения.

Для объявления битовых полей необходимо явно указывать корректный нижележащий тип. В зависимости от языка программирования и применяемой версии стандарта эти типы могут различаться.

• C90: signed int или unsigned int.
• C99: signed int, unsigned int, _Bool или другой интегральный тип, разрешённый имплементацией, с явным указанием модификатора signed или unsigned.
• C++: битовое поле должно иметь знаковый или беззнаковый нижележащий целочисленный тип при условии, что все его значения могут быть представлены в пределах ширины битового поля. Также допустимо использование перечисления с фиксированным нижележащим типом, удовлетворяющим этому же условию.

Также разрешается использовать псевдоним (typedef) для допустимого нижележащего типа.

Битовое поле типа int может быть как signed, так и unsigned в зависимости от компилятора. Если для представления битового поля используется unsigned int, то все выделенные для поля биты будут значимыми. Такое битовое поле из n битов имеет диапазон значений [0, 2 ^ n - 1].

Если же для представления битового поля используется signed int, то 1 бит будет выделен как знаковый. Поэтому для записи значимой части значения битового поля будет использовано на 1 бит меньше выделенного. Такое битовое поле из n битов имеет диапазон значений [-2 ^ (n - 1), 2 ^ (n - 1) - 1].

Исходя из этого, в зависимости от компилятора битовые поля типа int могут иметь разные диапазоны значений. Чтобы избежать ошибок, которые могут возникнуть из-за этого, нужно явно указывать модификатор знаковости.

Пример неправильного использования битового поля:

struct S
{
  int b : 3; // <=
};

void foo()
{
  S s;
  s.b = 5;
  if (s.b != 5)
  {
    Boom();
  }
}

Если компилятор выберет беззнаковый тип для представления битового поля b, тогда все 3 бита, в которые записывается значение 5, будут значимыми. То есть фактически записывается остаток по модулю 8, и код будет работать как ожидается — в битовое поле будет записано значение 5.

Если компилятор выберет знаковый тип для представления битового поля b, то оно разбивается на 1 бит знака и 2 бита значимой части. При записи числа 5 в b в значимую часть запишутся только 2 младших бита. В результате в битовое поле будет записано значение 1 вместо значения 5. Поэтому проверка будет пройдена, и будет вызвана функция Boom.

Для исправления нужно явно указывать модификатор знаковости (signed / unsigned):

struct S
{
  unsigned int b : 3;
};

void foo()
{
  S s;
  s.b = 5;
  if (s.b != 5)
  {
    Boom();
  }
}

Для того, чтобы явно указать, какие типы допускаются в объявлении битовых полей вашим компилятором, поддерживающим стандарт C99, в файл с исходными кодом или pvsconfig-файл можно добавить следующий комментарий:

//V_2591_ALLOWED_C99_TYPES:short,long long

После двоеточия через запятую указываются допустимые типы без модификаторов знаковости:

• char;
• short;
• long;
• long long.

Диагностическое правило классифицируется как:

Была ли полезна эта страница документации?

Ваше сообщение отправлено

Мы ответим вам на:

Если вы так и не получили ответ, пожалуйста, проверьте, отфильтровано ли письмо в одну из следующих стандартных папок:

• Промоакции
• Оповещения
• Спам

Напишите, пожалуйста, на какой вопрос вы не смогли найти ответ, и наши разработчики ответят вам лично по почте.

Даю согласие на обработку своих персональных данных в соответствии с Политикой обработки персональных данных