Защо unsigned се преобразува в 32 бита в MSVC C++?

Когато пишете unsigned, това е съкращение от unsigned int, което е 32 бита широко в Windows. Това означава, че има подравняване на 4. И тъй като вашата структура е подравнена, има два байта запълване между XDD и XDD_UI и два байта запълване в края на структурата.

Вашата структура е изложена така:

0-1  XDD
2-3  <padding>
4-4  XDD_UI
5-5  XDD_CR
6-7  <padding>

Ако искате структурата да бъде опакована, трябва да я опаковате. Използвайте #pragma pack, за да постигнете това. Но дори и да направите това, компилаторът създава структура с размер 6. Това е така, защото битовите полета са опаковани в unsigned int и така вашите две битови полета винаги ще консумират 4 байта.

Ако сте се уверили, че вашите битови полета са декларирани като от тип, чийто размер не е по-голям от 2 байта, тогава вашата структура ще бъде 4 байта. И това би било вярно за подравнена структура. Например тази структура има размер 4.

struct s {
    unsigned short XDD;
    unsigned short XDD_UI:8;
    unsigned short XDD_CR:8;
};

Въпреки това ми се струва по-разумно да декларирате вашата структура без битови полета:

struct s {
    Uint16 XDD;
    unsigned char XDD_UI;
    unsigned char XDD_CR;
};

Можете да декларирате тази структура подравнена и да имате оформлението, което желаете.

And how could I force the compiler to use only 8 bits as defined without touching the struct definition 

Използвайте #pragma

#pragma pack(1)
struct{
 Uint16  XDD;
 unsigned XDD_UI:8;
 unsigned XDD_CR:8;
}byte;
#pragma pack()

В зависимост от компилатора и машината unsigned също може да бъде 64 бита. Тъй като по-рано процесорите бяха 32-битови, стана обичайна норма да се използват 32-битови за int. Но не трябва да разчитаме на int или unsigned, за да определим винаги диапазона му.

Char или unsgined char е сигурен начин за използване на 8 бита. Но вътрешно компилаторът може да е направил корекции, за да се използва като 4 байта за обработка.