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一、位域
有些信息在存储时,并不需要占用一个完整的字节,而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1 两种状态,用一位二进位即可。为了节省存储空间,并使处理简便,C语言又提供了一种数据结构,称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域, 并说明每个区域的位数。每个域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。 C99规定int、unsigned int和bool可以作为位域类型,但编译器几乎都对此作了扩展, 允许其它类型类型的存在。 使用位域的主要目的是压缩存储,其大致规则为: 1) 如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止; 2) 如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍; 3) 如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式,Dev-C++采取压缩方式; 4) 如果位域字段之间穿插着非位域字段,则不进行压缩; 5) 整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。
一、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿,其形式为:
struct 位域结构名 { 位域列表 };
其中位域列表的形式为: 类型说明符 位域名:位域长度
例如:
struct bs { int a:8; int b:2; int c:6; };
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如:
struct bs { int a:8; int b:2; int c:6; }data;
说明data为bs变量,共占两个字节。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明:
1. 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时,应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如:
struct bs { unsigned a:4 unsigned :0 /*空域*/ unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/ unsigned c:4 }
在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。
2. 由于位域不允许跨两个字节,因此位域的长度不能大于一个字节的长度,也就是说不能超过8位二进位。 3. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如:
struct k { int a:1 int :2 /*该2位不能使用*/ int b:3 int c:2 };
从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型, 不过其成员是按二进位分配的。 #include <stdio.h>
typedef struct AA { unsigned int b1 :5; unsigned int b2 :5; unsigned int b3 :5; unsigned int b4 :5; unsigned int b5 :5; unsigned int b6 :5; unsigned int b7 :5; } AA;
typedef struct BB { unsigned char b1 :5; unsigned char b2 :5; unsigned char b3 :5; unsigned char b4 :5; unsigned char b5 :5; unsigned char b6 :5; unsigned char b7 :5; } BB;
int main(void) {
printf("sizeof AA is %d\n", sizeof(struct AA)); printf("sizeof BB is %d\n", sizeof(struct BB));
return 0; }
程序输出: sizeof AA is 8 sizeof BB is 7
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