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:
structbsdata;
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
structbs
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:
structk;
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 3using
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。
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。
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。
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。
struct
;這個結構體所佔空間為乙個位元組,8位。節省了空間。
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...
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...
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...