C語言結(jié)構(gòu)體之位域詳解

結(jié)構(gòu)體之位域

注：很久沒看C了，一看就應(yīng)驗(yàn)了那句"C語言博大精深"的話。這幾天恰好要學(xué)學(xué)網(wǎng)絡(luò),所以必定要自定義一些包發(fā)送出去,這就不能不涉及到Struct結(jié)構(gòu)了。這個內(nèi)容在譚浩強(qiáng)的書里面也有講，可惜當(dāng)時教學(xué)的時候一跳而過，自己也沒這么看這個部分，早就忘掉了。如今一看還記不起來了，直到有天我再次翻開課本的時候，看到那節(jié)，種似曾相識的感覺，才發(fā)覺早已看過了。

有些信息在存儲時，并不需要占用一個完整的字節(jié)， 而只需占幾個或一個二進(jìn)制位。例如在存放一個開關(guān)量時，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"是把一個字節(jié)中的二進(jìn)位劃分為幾個不同的區(qū)域，并說明每個區(qū)域的位數(shù)。每個域有一個域名，允許在程序中按域名進(jìn)行操作。這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節(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

{

int a:8;

int b:2;

int c: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，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：

struct bs

{

int a:8;

int b:2;

int c:6;

}data;

說明data為bs變量，共占兩個字節(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：

1.一個位域必須存儲在同一個字節(jié)中，不能跨兩個字節(jié)。如一個字節(jié)所�？臻g不夠存放另一位域時，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

{

unsigned a:4

unsigned :0

unsigned b:4

unsigned c:4

}

在這個位域定義中，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字節(jié)，因此位域的長度不能大于一個字節(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

{

int a:1

int :2

int b:3

int c: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(){

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);

}

上例程序中定義了位域結(jié)構(gòu)bs，三個位域?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"|="，相當(dāng)于： pbit->c=pbit->c|1其結(jié)果為15。程序第17行用指針方式輸出了這三個域的值。