位域

C语言除了开发桌面应用等，还有一个很重要的领域，那就是「单片机」开发。单片机上的硬件资源十分有限，容不得我们去肆意挥洒。单片机使一种集成电路芯片，使采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的CPU、RAM、ROM、I/O、中断系统、定时器/计数器等功能（有的还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工控领域使用广泛。

对于这样的设备，通常内存只有256B，那么能够给我们利用的资源就十分珍贵了。在这种情况下，如果我们只需要定义一个变量来存放布尔值，一般就申请一个整型变量，通过1和0来间接存储。但是，显然1和0只用1个bit就能够放完，而一个整型却是4个字节，也就是32bit。这就造成了内存的浪费。

好在，C语言为我们提供了一种数据结构，称为「位域」（也叫位端、位字段）。也就是把一个字节中的二进制位划分，并且你能够指定每个区域的位数。每个域有一个域名，并允许程序中按域名进行单独操作。

使用位域的做法是在结构体定义的时候，在结构体成员后面使用冒号（:）和数字来表示该成员所占的位数。

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//Example 08

#include <stdio.h>



int main(void)

{

 struct Test

 {

  unsigned int a : 1;

  unsigned int b : 1;

  unsigned int c : 2;

 } test;

 

 test.a = 0;

 test.b = 1;

 test.c = 2;



 printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", test.a, test.b, test.c);

 printf("size of test = %d\n", sizeof(test));



 return 0;

}

运行结果如下：

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//Consequence 08

a = 0, b = 1, c = 2

size of test = 4

如此一来，结构体test只用了4bit，却存放下了0、1、2三个整数。但是由于2在二进制中是10，因此占了2个bit。如果把test.b赋值为2，那么：

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//Consequence 08 V2

a = 0, b = 0, c = 2

size of test = 4

可以看到，b中的10溢出了，只剩下0。

当然，位域的宽度不能够超过本身类型的长度，比如：

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unsigned int a : 100;

那么就会报错：

错误        C2034        “main::test::a”: 位域类型对位数太小
位域成员也可以没有名称，只要给出类型和宽度即可：

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struct Test

{

    unsigned int x : 1;

    unsigned int y : 2;

    unsigned int z : 3;

    unsigned int : 26;

};

无名位域一般用来作为填充或者调整成员的位置，因为没有名称，所以无名位域并不能够拿来使用。

每个域有一个域名，并允许程序中按域名进行单独操作。

无名位域并不能够拿来使用，只能填充或者调整成员的位置

单片机上的硬件资源十分有限，容不得我们去肆意挥洒，所以节省空间就显得尤为重要

使用位域的做法是在结构体定义的时候，在结构体成员后面使用冒号（:）和数字来表示该成员所占的位数

把一个字节中的二进制位划分，并且你能够指定每个区域的位数。每个域有一个域名，并允许程序中按域名进行单独操作。

每个域有一个域名，并允许程序中按域名进行单独操作。

C语言在「单片机」开发上应用还是比较多的。

位域的宽度不能够超过本身类型的长度