有些信息在存儲時(shí)，并不需要占用一個(gè)完整的字節(jié)， 而只需占幾個(gè)或一個(gè)二進(jìn)制位。例如在存放一個(gè)開關(guān)量時(shí)，只有0和1兩種狀態(tài)，用一位二進(jìn)位即可。為了節(jié)省存儲空間，并使處理簡便，Ｃ語言又提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個(gè)字節(jié)中的二進(jìn)位劃分為幾個(gè)不同的區(qū)域，并說明每個(gè)區(qū)域的位數(shù)。每個(gè)域有一個(gè)域名，允許在程序中按域名進(jìn)行操作。這樣就可以把幾個(gè)不同的對象用一個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制位域來表示。
一、位域的定義和位域變量的說明
位域定義與結(jié)構(gòu)定義相仿，其形式為：
struct 位域結(jié)構(gòu)名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式為： 類型說明符 位域名：位域長度
例如：
struct bs
{
inta:8;
intb:2;
intc:6;
};
位域變量的說明與結(jié)構(gòu)變量說明的方式相同。 可采用先定義后說明，同時(shí)定義說明或者直接說明這三種方式。例如：
struct bs
{
inta:8;
intb:2;
intc:6;
}data;
說明data為bs變量，共占兩個(gè)字節(jié)。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。對于位域的定義尚有以下幾點(diǎn)說明：
1.一個(gè)位域必須存儲在同一個(gè)字節(jié)中，不能跨兩個(gè)字節(jié)。如一個(gè)字節(jié)所�？臻g不夠存放另一位域時(shí)，應(yīng)從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。
例如：
struct bs
{
unsigneda:4;
unsigned:0;
unsignedb:4;
unsignedc:4;
}
在這個(gè)位域定義中，a占第一字節(jié)的4位，后4位填0表示不使用，b從第二字節(jié)開始，占用
4位，c占用4位。
2. 由于位域不允許跨兩個(gè)字節(jié)，因此位域的長度不能大于一個(gè)字節(jié)的長度，也就是說不能超過8位二進(jìn)位。
3. 位域可以無位域名，這時(shí)它只用來作填充或調(diào)整位置。無名的位域是不能使用的。例如：
struct k
{
inta:1;
int:2;
intb:3;
intc:2;
};
從以上分析可以看出，位域在本質(zhì)上就是一種結(jié)構(gòu)類型， 不過其成員是按二進(jìn)位分配的。
二、位域的使用
位域的使用和結(jié)構(gòu)成員的使用相同，其一般形式為：
位域變量名·位域名
位域允許用各種格式輸出。
main(){
structbs
{
unsigned a:1;
unsigned b:3;
unsigned c:4;
} bit,*pbit;
bit.a=1;
bit.b=7;
bit.c=15;
printf("%d,%d,%dn",bit.a,bit.b,bit.c);
pbit=&bit;
pbit->a=0;
pbit->b&=3;
pbit->c|=1;
printf("%d,%d,%dn",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}
上例程序中定義了位域結(jié)構(gòu)bs，三個(gè)位域?yàn)閍,b,c。說明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。程序的9、10、11三行分別給三個(gè)位域賦值。(應(yīng)注意賦值不能超過該位域的允許范圍)程序第12行以整型量格式輸出三個(gè)域的內(nèi)容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量pbit。第14行用指針方式給位域a重新賦值，賦為0。第15行使用了復(fù)合的位運(yùn)算符"&="，該行相當(dāng)于：pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值為7，與3作按位與運(yùn)算的結(jié)果為3(111&011=011,十進(jìn)制值為3)。同樣，程序第16行中使用了復(fù)合位運(yùn)算"|=".之所以要有透析基礎(chǔ)知識這么個(gè)分欄,就是告訴大家重在細(xì)節(jié)的道理,粗略的東西誰都懂,修煉內(nèi)功為高手的必經(jīng)之路.
前面的內(nèi)容存在缺陷，具體還要參考如下文章：
C99規(guī)定int、unsigned int和bool可以作為位域類型，但編譯器幾乎都對此作了擴(kuò)展，允許其它類型類型的存在。
使用位域的主要目的是壓縮存儲，其大致規(guī)則為：
1) 如果相鄰位域字段的類型相同，且其位寬之和小于類型的sizeof大小，則后面的字
段將緊鄰前一個(gè)字段存儲，直到不能容納為止；
2) 如果相鄰位域字段的類型相同，但其位寬之和大于類型的sizeof大小，則后面的字
段將從新的存儲單元開始，其偏移量為其類型大小的整數(shù)倍；
3) 如果相鄰的位域字段的類型不同，則各編譯器的具體實(shí)現(xiàn)有差異，VC6采取不壓縮方
式，Dev-C++采取壓縮方式；
4) 如果位域字段之間穿插著非位域字段，則不進(jìn)行壓縮；
5) 整個(gè)結(jié)構(gòu)體的總大小為最寬基本類型成員大小的整數(shù)倍。
typedef struct AA
{
unsigned char b1:5;
unsigned char b2:5;
unsigned char b3:5;
unsigned char b4:5;
unsigned char b5:5;
}AA;
sizeof(AA) = 5; 但實(shí)際上只用了25位，即4個(gè)字節(jié)， （1）typedef struct AA
{
unsigned int b1:5;
unsigned int b2:5;
unsigned int b3:5;
unsigned int b4:5;
unsigned int b5:5;
}AA; （2）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;
（1）是5個(gè)成員,按第一條規(guī)則,共占25位,按第五條規(guī)則,即sizeof(AA)=4
現(xiàn)把成員加到7個(gè)，參考（2）,按第一條規(guī)則,共占35位,按第五條規(guī)則,即sizeof(AA)=8, 再看一個(gè)例子：
struct test1
{
char a:1;
char :2;
long b:3;
char c:2;
};
int len = sizeof(test1);
對于上述例子，len的值應(yīng)該是12.解釋如下：
首先以最長的類型位寬做為偏移量，最長的是long型，占4位，所以不同類型之間應(yīng)該是4個(gè)字節(jié)的偏移，即test1應(yīng)該是4字節(jié)的整數(shù)倍�！�
char a：1； //用一個(gè)字節(jié)去存儲
char ：2； //空域。因?yàn)榕c前面的a的類型相同，而兩個(gè)位域的位寬相加仍然少于8位，所以依然用1個(gè)字節(jié)表示
long b：3；//long類型的位寬是4個(gè)字節(jié)，與前面的char類型不同，所以b與a之間偏移4個(gè)字節(jié)，它們之間自動補(bǔ)充3個(gè)字節(jié)
char c：2；//因?yàn)閏與b又不同型，以test1中的最長的long類型的位寬進(jìn)行偏移，所以雖然char只用1個(gè)字節(jié)就夠了
//但依然要占4個(gè)字節(jié)。
總共是12字節(jié)。
///////////////////////
struct s1
{
int i: 8;
int j: 4;
int a: 3;
double b;
};
struct s2
{
int i: 8;
int j: 4;
double b;
int a:3;
};
printf("sizeof(s1)= %dn", sizeof(s1));
printf("sizeof(s2)= %dn", sizeof(s2));
result: 16, 24
第一個(gè)struct s1
{
int i: 8;
int j: 4;
int a: 3;
double b;
};
理論上是這樣的，首先是i在相對0的位置，占8位一個(gè)字節(jié)，然后，j就在相對一個(gè)字節(jié)的位置，由于一個(gè)位置的字節(jié)數(shù)是4位的倍數(shù)，因此不用對齊，就放在那里了，然后是a，要在3位的倍數(shù)關(guān)系的位置上，因此要移一位，在15位的位置上放下，目前總共是18位，折算過來是2字節(jié)2位的樣子，由于double是8字節(jié)的，因此要在相對0要是8個(gè)字節(jié)的位置上放下，因此從18位開始到8個(gè)字節(jié)之間的位置被忽略，直接放在8字節(jié)的位置了，因此，總共是16字節(jié)。
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