C的另一重要数据结构bit-fields

今天看K&R的书的时候顺便温习了C的另一重要数据结构bit-fields，我想bit-fields在编写底层驱动

驱动程序的时候应该比较好用，它可以绕开"&"和"|"进行位操作，而且更加节约内存空间。废话不多说

了，还是先来看看它的真面目吧：

bit-field来源:

bit-field是为了节约存储空间而创造的一种数据结构(to pack several objects into a single

machine word)

 

bit-field用途:

Externally-imposed data formats,such interfaces to hardware devices,also often

require the ability to get a pieces of a word

 

定义方法:

struct (tag) {

bit-field list ~~~

} bit-field variable list;

 

由定义方法可见，bit-field也是以structure的形式组织起来的数据结构，只不过是以二进制进行分发

的而已。其中bit-field list表示方法： type fieldnamme:width; width:field的宽度，以bit

表示，还是举个例子来看吧：

 

struct bf{

unsigned int is_keyword:1;

unsigned int is_extern:1;

unsigned int is static:1;

}flags;

 

定义了一个bit-field变量flags，它包括3个1-bit的field，访问bit-field其实和访问一般数据结

构的成员一样，例如：

flags.is_static=0;

 

在定义bit-field的时候，有以下几点要注意(K&R版本的观点)

1、Almost everything about fields is implemention-dependent ! Whether a field may

   overlap a word boundary is implemention-defined.

2、Fields can only be declared as intS,for protability,specify signed or unsigned

   explicitly.

3、unnamed field can be used for padding（没有名字的field可以用来作为填充或者调整用)

   例如：

   struct bf{

   unsigned int a:2;

   unsigned int  :4; /*该4位不能用*/

   unsigned int b:2;

   };

 

 4、Special width 0 may be used to force alignment at the next word boundary.

   (如果width=0的话，那么下一个field就被强制存放在下一个内存单元里面了),例如:

  

   struct bf{

   unsigned int a:2;

   unsigned int  :0; /*空的field*/

   unsigned int b:2; /*从下一个单元开始存放*/

   };

 

 5、Bit-field are not arrays and they do not have addresses , so the operator &

    can not be applied on them.

 

 某些国内的教科书上与K&R对field定义规则的描述还是有些不同，比如谭浩强版本写道：

 

 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。
 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。

 总结：

 这些差别可能是因为编译器对这种数据结构的实现的差异造成的，国内教科书直接将field的存储单元

 定义为一个字节了，这个以后还需要继续研究。