結構體位制

2021-07-11 13:25:24 字數 2733 閱讀 5784

一、位域的形式​​​​

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。 

注:因編譯平台的不同,資料型別的長度也可能有異,以下int代表16bit型(如果是32bit類似,具體分析)。​

1、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​

(2) 型別 : 佔位大小;​

}​(1)型別 -- int,unsigned(32位),short,char。​

引數名 -- 同個結構體裡面不能重名引數。

佔位大小 -- 不能大於型別最最大位數。

(2) 一般用於暫存器中保留位

例如:struct bs

;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 bs

data;

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說明:​

(1)、乙個位域必須儲存在同乙個位元組中,不能跨兩個成員變數型別。如乙個成員變數所剩空間不夠存放另一位域時,應從下一成員變數起存放該位域。也可以有意使某位域從下一成員變數開始。

例如:struct bs

在這個位域定義中,a佔第一位元組的4位,後4位填0表示不使用,b從第二位元組開始,占用4位,c占用4位。

2.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 test

;從以上分析可以看出,位域在本質上就是一種結構型別, 不過其成員是按二進位分配的。

二、位域的使用

位域的使用和結構成員的使用相同,其一般形式為: 位域變數名.位網域名稱,位域允許用各種格式輸出。

main()

bit,*pbit;

bit.a=1;

bit.b=7;

bit.c=15;

printf("%d,%d,%d ",bit.a,bit.b,bit.c);

pbit=&bit;

pbit->a=0;

pbit->b&=3;

pbit->c|=1;

printf("%d,%d,%d ",pbit->a,pbit->b,pbit->c);

}上例程式中定義了位域結構bs,三個位域為a,b,c。說明了bs型別的變數bit和指向bs型別的指標變數pbit。這表示位域也是可以使用指標的。程式的9、10、11三行分別給三個位域賦值。(有人說,賦值不能超過該位域的允許範圍,這個目前我還沒測會導致後果,大家可以試試)程式第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變數bit的位址送給指標變數pbit。第14行用指標 方式給位域a重新賦值,賦為0。第15行使用了復合的位運算子"&=", 該行相當於: pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值為7,與3作按位與運算的結果為3(111&011=011,十進位制值為 3)。同樣,程式第16行中使用了復合位運算"|=", 相當於: pbit->c=pbit->c|1其結果為15。程式第17行用指標方式輸出了這三個域的值。

為了節省空間,可以把幾個資料壓縮到少數的幾個型別空間上,比如需要表示二個3位二進位制的數,乙個2位二進位制的數,則可以用乙個8位的字元表示之。​

三、彙總總結​

1、佔位大小問題。

2、位元組對齊問題。

3、特殊保留位0。

4、該結構體在記憶體中存放位置。​​

struct _a ;​

err -- char型別是8位,9大於8位,所以編譯出錯。​

struct _a1​

;​位元組對齊​

偏移量 -- 型別和佔位大小影響(與結構體位元組對齊差不多意思)​

struct b   ​

;  ​

記憶體中存放順序​

struct d   ​

​四、例子​

unsigned d:1;   //定義了0欄位後,緊接著的下乙個成員從下乙個儲存單元開始存放; 此例子中,d前面那個儲存單元中的餘下的27位中被0填充了

typedef struct _a  ​

a;               //所以最後求出的a的大小是4 + 4 + 4 =12​

/*對上面的具體解釋: 乙個位段必須儲存在同乙個儲存單元中,不能跨兩個單元.如果某儲存單元空間中不能容納​

下乙個位段,則改空間不用,而從下乙個儲存單元起存放該位段. 結構體a中的h和y就是這種情況.在gcc環境下,測試後,乙個儲存單元為4個位元組.​

typedef​

struct _s  

} s;  ​

typedef struct _t  

unsigned a:2;  

} t;  ​

typedef struct _v  

int main()  

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