Предаване на 32-битова структура в 32-битов аргумент на целочислена функция

С "трика за структура в съюз" трябва да внимавате, защото членовете на структурата могат да бъдат подплатени:

Може да има неименувана подложка в структурен обект, но не и в началото му.

ISO/IEC 9899:TC3, 6.7.2.1 – 13

Следователно, …

typedef struct {
  int16_t port1;
  int16_t port2;
} MultiPortStruct;

... може да има оформление като ...

typedef struct {
  int32_t port1;
  int32_t port2;
} MultiPortStruct;

… ако изпълнението харесва това.

Така че наслагването в съюза няма да работи, дори това не е много вероятно.

Би било подобно с bitfields:

typedef struct {
  int port1:16;
  int port2:16;
} MultiPortStruct;

Това е така, защото компилаторът трябва да постави следното битово поле в същата единица, ако се побира, но може да избере единицата.

Една реализация може да разпредели всяка адресируема единица за съхранение, достатъчно голяма, за да побере битово поле. Ако остане достатъчно място, битово поле, което непосредствено следва друго битово поле в структура, трябва да бъде пакетирано в съседни битове на същата единица.

ibidem, 6.7.2.1 – 10

Следователно, теоретично е възможно имплементацията да избере int16 като единица за разпределение и да постави подложка между полетата, дори това няма смисъл и е много малко вероятно.

Както бе споменато в коментара, няма нищо лошо в bitfields.

Първо е добре да съхранявате в един член и да четете от друг член на същия union при условие, че четете само байтове, които сте записали - всички останали имат неуточнени стойности.

Проблемът с това, което правите, е възможното въвеждане от компилатора на подложка между полетата, което би унищожило вашето внимателно подредено припокриване. С настоящите компилатори и архитектури на процесора вероятно ще се оправите, но няма нужда да го оставяте на случайността, тъй като има няколко начина за коригиране на подравняването на полетата.

Най-простият, макар и зависим от компилатора, метод е да използвате атрибута packed:

typedef struct __attribute((packed))
{
   int16_t port1;
   int16_t port2;
} MultiPortStruct;

Това просто инструктира компилатора да не добавя подпълване, така че горното винаги ще бъде 32-битово дори при архитектури, които използват, да речем, 4-байтово подравняване за 2-байтови стойности.

Този атрибут се поддържа от Clang, GCC & LLVM (може би не всички версии?) - компилаторът ще ви каже, ако не е така. Ако използвате компилатор, който не поддържа атрибута (или еквивалентен), тогава можете да разгледате използването на функциите на езика C _Alignof и _Alignas.

HTH

Както казаха други, struct може да има подложка (макар и малко вероятно). Друг подход, който поне няма да има вътрешна подложка, би бил

typedef struct {
    int16_t port[2];
} MultiPortStruct;

масивите никога нямат вътрешни подложки и първото поле на struct винаги е в началото. Сега теоретично това все още може да има подложка в края, така че трябва да проверите с нещо подобно

_Static_assert(sizeof(MultiPortStruct)==2*sizeof(int16_t));