C結構體之位域（位段）

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有些資訊在儲存時，並不需要占用乙個完整的位元組，而只需佔幾個或乙個二進位制位。例如在存放乙個開關量時，只有0和1 兩種狀態，用一位二進位即可。為了節省儲存空間，並使處理簡便，c語言又提供了一種資料結構，稱為「位域」或「位段」。所謂「位域」是把乙個位元組中的二進位劃分為幾個不同的區域，並說明每個區域的位數。每個域有乙個網域名稱，允許在程式中按網域名稱進行操作。這樣就可以把幾個不同的物件用乙個位元組的二進位制位域來表示。

一、位域的定義和位域變數的說明位域定義與結構定義相仿，其形式為：

struct
位域結構名 
;

其中位域列表的形式為：

型別說明符 位網域名稱：位域長度

位域變數的說明與結構變數說明的方式相同。可採用先定義後說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：

struct
bsdata;

說明data為bs變數，共佔兩個位元組。其中位域a佔8位，位域b佔2位，位域c佔6位。對於位域的定義尚有以下幾點說明：

1. 乙個位域必須儲存在同乙個位元組中，不能跨兩個位元組

struct

2. 由於位域不允許跨兩個位元組，因此位域的長度不能大於乙個位元組的長度。

3. 位域可以無位網域名稱

，這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如：

struct
k;

二、位域的使用

下面例子是參加乙個公司（白領科技-青島）的筆試遇到的，當時做錯了，為了怕忘了，趕緊寫下來。

1 #include 2 #include 3
using
namespace
std;
4structa5
;9int main(void)10

在32位x86機器上輸出：

$ ./langxun.exe

-16

1

解析：在預設情況下，為了方便對結構體內元素的訪問和管理，當結構體內的元素長度都小於處理器的位數的時候，便以結構體裡面最長的元素為對其單位，即結構體的長度一定是最長的資料元素的整數倍；如果有結構體內存長度大於處理器位數的元素，那麼就以處理器的位數為對齊單元。由於是32位處理器，而且結構體中a和b元素型別均為int（也是4個位元組），所以結構體的a占用記憶體為4個位元組。

上例程式中定義了位域結構a，兩個個位域為a（占用5位），b（占用3位），所以a和b總共占用了結構a乙個位元組（低位的乙個位元組）。

當程式執行到14行時，d記憶體分配情況：

高位 00110100 00110011 00110001 00110000 低位

'4' '3' '1' '0'

其中d.a和d.b占用d低位乙個位元組（00110000）,d.a : 10000, d.b : 001

d.a記憶體中二進位制表示為10000，由於d.a為有符號的整型變數，輸出時要對符號位進行擴充套件，所以結果為-16（二進位制為11111111111111111111111111110000）

d.b記憶體中二進位制表示為001，由於d.b為有符號的整型變數，輸出時要對符號位進行擴充套件，所以結果為1（二進位制為00000000000000000000000000000001）

三、位域的對齊

如果結構體中含有位域(bit-field)，那麼vc中準則是：

1) 如果相鄰位域字段的型別相同，且其位寬之和小於型別的sizeof大小，則後面的字段將緊鄰前乙個字段儲存，直到不能容納為止；

2) 如果相鄰位域字段的型別相同，但其位寬之和大於型別的sizeof大小，則後面的字段將從新的儲存單元開始，其偏移量為其型別大小的整數倍；

3) 如果相鄰的位域字段的型別不同，則各編譯器的具體實現有差異，vc6採取不壓縮方式（不同位域字段存放在不同的位域型別位元組中），dev-c++和gcc都採取壓縮方式；

系統會先為結構體成員按照對齊方式分配空間和填塞（padding）,然後對變數進行位域操作。

C結構體之位域位段

有些資訊在儲存時，並不需要占用乙個完整的位元組，而只需佔幾個或乙個二進位制位。例如在存放乙個開關量時，只有0和1 兩種狀態，用一位二進位即可。為了節省儲存空間，並使處理簡便，c語言又提供了一種資料結構，稱為位域或位段所謂位域是把乙個位元組中的二進位劃分為幾個不同的區域，並說明每個區域的位...

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