{"id":3956,"date":"2021-11-12T17:58:55","date_gmt":"2021-11-12T17:58:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gubatron.com\/blog\/?p=3956"},"modified":"2021-11-12T22:39:02","modified_gmt":"2021-11-12T22:39:02","slug":"accessing-and-manipulating-a-32bit-integer-as-an-array-in-c-thanks-to-union","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gubatron.com\/blog\/accessing-and-manipulating-a-32bit-integer-as-an-array-in-c-thanks-to-union\/","title":{"rendered":"Accessing and manipulating a 32bit integer as a byte array in C++ using unions"},"content":{"rendered":"

I don’t think I’ve ever used union<\/code> for anything, but today I came across a very interesting use case to avoid bit-shifting tricks when dealing with data embedded in numbers.<\/p>\n

What’s a union?<\/p>\n

<\/strong>Microsoft defines it this way<\/a><\/p>\n

A\u00a0union<\/code>\u00a0is a user-defined type in which all members share the same memory location. This definition means that at any given time, a union can contain no more than one object from its list of members. It also means that no matter how many members a union has, it always uses only enough memory to store the largest member.
\n<\/strong><\/p><\/blockquote>\n

Example:<\/p>\n

[pastacode lang=”cpp” manual=”union%20IntChar%20%7B%0A%20%20%20%20unsigned%20int%20i%3B%0A%20%20%20%20char%20c%3B%0A%7D%3B%0A%0AIntChar%20foo%3B%0Afoo.i%20%3D%2065%3B%20%2F%2F%20’A’%20in%20ASCII%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%0Aprintf(%22i%3A%20%25d%2C%20c%3A%20%25c%5Cn%22%2C%20foo.i%2C%20foo.c)%3B%0A%0A%2F%2F%20i%3A%2065.%20c%3A%20A” message=”Represent an integer as a char, or char as int” highlight=”” provider=”manual”\/]<\/p>\n

We can also do the same with an anonymous union, and directly use the variables, which will change each other’s values<\/p>\n

\ufeff<\/span>\ufeff<\/span>[pastacode lang=”cpp” manual=”union%20%7B%0A%20%20unsigned%20int%20i%3B%0A%20%20char%20c%3A%0A%7D%0Ac%3D’A’%3B%0Aprintf(%22i%3A%20%25d%2C%20f%3A%20%25c%5Cn%22%2C%20i%2C%20c)%3B%0A%2F%2F%20i%3A%2065%2C%20c%3A%20A” message=”” highlight=”” provider=”manual”\/]\ufeff<\/span><\/p>\n

Let’s apply this feature to a 32 bit integer (4 bytes) and a 4 byte array<\/p>\n

<\/strong>This I believe might come in handy if you need to use integers as arrays of 8 bit numbers because you can use the array ‘[]’ operator to access the individual bytes in the number without having to do bit shifting tricks (>>,<<,&,|) to extract them or manipulate them<\/p>\n

[pastacode lang=”cpp” path_id=”51909d0741b8901a8e59d704104c2ef7″ file=”int_as_array.cpp” highlight=”” lines=”” provider=”gist”\/]<\/p>\n

\u00a0<\/strong>\ufeff<\/span><\/p>\n

Build and output:<\/p>\n

$ g++ int_as_array.cpp && .\/a.out\na: 0xaabbccdd\na[0]: 0xdd\na[1]: 0xcc\na[2]: 0xbb\na[3]: 0xaa\na: 0xaabbccff\n<\/code><\/pre>\n
DO NOT USE THIS TECHNIQUE IN PRODUCTION CODE:<\/h2>\n
Here’s a word about this trick from my very esteemed friend (and elite coder) Dave Nicponski<\/a><\/p>\n
\n
Doing this correctly is highly dependent upon following and understanding the language spec, fyi<\/p>\n
— \ud83d\udc49 @virus_dave@mastodon.social (@virus_dave) November 12, 2021<\/a><\/p><\/blockquote>\n