C语言中的位域

位域又叫位段，用于指定该成员在内存存储时所用到的位数，从而更紧凑的表示数据。

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。

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，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。

二、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。
   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。

注意：
1.位域的长度不能大于int对象所占用的位数。
2.由于位域的实现会因编译程序的不同而不同，因此使用位域会影响程序的可移植性，在不是非要使用时最好
  不要使用.
3.尽管位域可以节省空间，却增加了处理时间。
4.位域的位置不能访问，因此不能对位域使用地址运算符&，也不能使用位域的数组。
5.位域只能用在结构体或共同体中。
6.带位域的结构内存中各个位域的存储方式取决于具体的编译程序：可以从左向右，也可一从右向左存储。

本文来自CSDN博客，