位域的定義和使用

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

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。如乙個位元組所剩空間不夠存放另一位域時，應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

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. 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，也就是說不能超過

8位二進位。

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

; 　　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\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（和結構體類似）。

程式的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注意賦值不能超過該位域的允許範圍)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。

使用位域的主要目的是壓縮儲存，其大致規則為：

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，dev-c++採取壓縮方式；

4) 如果位域字段之間穿插著非位域字段，則不進行壓縮；

5) 整個結構體的總大小為最寬基本型別成員大小的整數倍。

再如：// tcr: control register bit definitions:

struct tcr_bits ;

union tcr_reg

union tim_group ;

// cpu timer register file: //

struct cputimer_regs ;

聯合體內部類似豎起來疊箱子，它只佔乙個箱子的面積。你只能取其一，結構體內部類似橫著平鋪箱子，所有的箱子都佔空間

位域的定義和使用

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