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分类: C/C++

2012-04-17 10:27:19

研究Qt源代码 QWidget.h 类的时候看到下面的应用:
  class QWidgetData
{
public:
    WId winid;
    uint widget_attributes;
    Qt::WindowFlags window_flags;
    uint window_state : 4;
    uint focus_policy : 4;
    uint sizehint_forced :1;
    uint is_closing :1;
    uint in_show : 1;
    uint in_set_window_state : 1;
    mutable uint fstrut_dirty : 1;
    uint context_menu_policy : 3;
    uint window_modality : 2;
    uint in_destructor : 1;
    uint unused : 13;
    ……
    ……

可以看到 uint 名称 :数值;当时认识到是位的用法,不是太详细,跟几个同学讨论了一下说的不详细现在说明详细点。

位域
百科名片

位域是指信息在存储时,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。

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。 位域定义的几点说明  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:4unsigned :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. 位域的长度不能大于指定类型固有长度,比如说int的位域长度不能超过32,bool的位域长度不能超过8。   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:1int :2 /*该2位不能使用*/int b:3int 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。 二、位域的使用及占用空间 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。   
int main(void)
{
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);
return 0;
}
  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9、10、11三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"|=", 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。   为了节省空间,可以把几个数据压缩到少数的几个类型空间上,比如需要表示二个3位二进制的数,一个2位二进制的数,则可以用一个8位的字符表示之。   struct   {char a : 3;char b : 3;char c : 2;} ;   这个结构体所占空间为一个字节,8位。节省了空间。 位域的对齐  如果结构体中含有位域(bit-field),那么VC中准则是:   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(不同位域字段存放在不同的位域类型字节中),Dev-C++和GCC都采取压缩方式;   系统会先为结构体成员按照对齐方式分配空间和填塞(padding),然后对变量进行位域操作。

扩展阅读:  
  C中位域结合对齐(pragma)的例子及解释:
http://rooterer.blog.163.com/blog/static/110792233200922494622413/


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给主人留下些什么吧!~~

A_number__12012-04-17 10:37:02

本文讨论的前提是在C++标准下的类和结构体,而不是讨论C中的结构体.
在C++中,类和结构体的唯一区别是成员的可见性(两者都支持数据和成员函数以及构造函数和析构函数).
对于类来说,成员默认为私有.
对于结构体来说,成员默认为公有.
对于继承来说,类之间的继承,成员默认为私有,而结构体之间的继承则默认为公有.

如果是类和结构体之间的继承,情况会怎样呢?

class A
{
public:
int a;
};

struct B : A { };

struct C
{
int c;
};

class D : C
{
};

int main()
{
B b;
D d;
b.a =