C 位域

只看该作者 · 2019-11-22 23:22

如果程序的结构中包含多个开关量，只有 TRUE/FALSE 变量，如下：

struct

{

  unsigned int widthValidated;

  unsigned int heightValidated;

} status;

这种结构需要 8 字节的内存空间，但在实际上，在每个变量中，我们只存储 0 或 1。在这种情况下，C 语言提供了一种更好的利用内存空间的方式。如果您在结构内使用这样的变量，您可以定义变量的宽度来告诉编译器，您将只使用这些字节。例如，上面的结构可以重写成：

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struct

{

  unsigned int widthValidated : 1;

  unsigned int heightValidated : 1;

} status;

现在，上面的结构中，status 变量将占用 4 个字节的内存空间，但是只有 2 位被用来存储值。如果您用了 32 个变量，每一个变量宽度为 1 位，那么 status 结构将使用 4 个字节，但只要您再多用一个变量，如果使用了 33 个变量，那么它将分配内存的下一段来存储第 33 个变量，这个时候就开始使用 8 个字节。让我们看看下面的实例来理解这个概念：

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#include <stdio.h>

#include <string.h>

 

/* 定义简单的结构 */

struct

{

  unsigned int widthValidated;

  unsigned int heightValidated;

} status1;

 

/* 定义位域结构 */

struct

{

  unsigned int widthValidated : 1;

  unsigned int heightValidated : 1;

} status2;

 

int main( )

{

   printf( "Memory size occupied by status1 : %d\n", sizeof(status1));

   printf( "Memory size occupied by status2 : %d\n", sizeof(status2));

 

   return 0;

}

只看该作者 · 2019-11-22 23:22

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

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Memory size occupied by status1 : 8

Memory size occupied by status2 : 4

只看该作者 · 2019-11-22 23:22

位域声明
在结构内声明位域的形式如下：

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struct

{

  type [member_name] : width ;

};

只看该作者 · 2019-11-22 23:23

下面是有关位域中变量元素的描述：

元素	描述
type	整数类型，决定了如何解释位域的值。类型可以是整型、有符号整型、无符号整型。
member_name	位域的名称。
width	位域中位的数量。宽度必须小于或等于指定类型的位宽度。

只看该作者 · 2019-11-22 23:25

带有预定义宽度的变量被称为位域。位域可以存储多于 1 位的数，例如，需要一个变量来存储从 0 到 7 的值，您可以定义一个宽度为 3 位的位域，如下：

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struct

{

  unsigned int age : 3;

} Age;

上面的结构定义指示 C 编译器，age 变量将只使用 3 位来存储这个值，如果您试图使用超过 3 位，则无法完成。让我们来看下面的实例：

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#include <stdio.h>

#include <string.h>

 

struct

{

  unsigned int age : 3;

} Age;

 

int main( )

{

   Age.age = 4;

   printf( "Sizeof( Age ) : %d\n", sizeof(Age) );

   printf( "Age.age : %d\n", Age.age );

 

   Age.age = 7;

   printf( "Age.age : %d\n", Age.age );

 

   Age.age = 8; // 二进制表示为 1000 有四位，超出

   printf( "Age.age : %d\n", Age.age );

 

   return 0;

}

只看该作者 · 2019-11-22 23:25

当上面的代码被编译时，它会带有警告，当上面的代码被执行时，它会产生下列结果：

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Sizeof( Age ) : 4

Age.age : 4

Age.age : 7

Age.age : 0

只看该作者 · 2019-11-23 18:34

试了一下，3位不应该是3吗，怎么是4呢？

只看该作者 · 2019-11-23 18:35

谁给解释解释，这程序占位设置是3，怎么sizeof是4？

只看该作者 · 2019-11-24 09:59

分配空间是不会分配3字节出来的，会导致其他区域无法对齐

1万 · 2019-12-11 10:48

非常感谢楼主分享

1万 · 2019-12-11 10:51

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1万 · 2019-12-11 10:53

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1万 · 2019-12-11 10:56

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1万 · 2019-12-11 10:56

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1万 · 2019-12-11 11:01

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