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2011-08-04 11:58:54

原文地址:C语言之 位域 作者:songtao0728

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01两种状态,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。

1.  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databs变量,共占两个字节。其中位域a8位,位域b2位,位域c6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          /*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。

2.  位域的使用

位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为:

  位域变量名·位域名

  位域允许用各种格式输出。

【例12.6

main(){

    struct bs

    {

      unsigned a:1;

      unsigned b:3;

      unsigned c:4;

    } bit,*pbit;

    bit.a=1;

    bit.b=7;

    bit.c=15;

    printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);

    pbit=&bit;

    pbit->a=0;

    pbit->b&=3;

    pbit->c|=1;

    printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);

}

上例程序中定义了位域结构bs,三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。程序的91011三行分别给三个位域赋值(应注意赋值不能超过该位域的允许范围)。程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值,赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&=",该行相当于:

    pbit->b=pbit->b&3

位域b中原有值为7,与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样,程序第16行中使用了复合位运算符"|=",相当于:

pbit->c=pbit->c|1

其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

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