LWH China shenzhen C 語(yǔ)言關(guān)于位

LWH China shenzhen C 語(yǔ)言關(guān)于位域的概念和使用小結(jié)

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有些信息在存儲(chǔ)時(shí)，并不需要占用一個(gè)完整的字節(jié)，而只需占幾個(gè)或一個(gè)二進(jìn)制位。例如在存放一個(gè)開(kāi)關(guān)量時(shí)，只有0和1兩種狀態(tài)，用一位二進(jìn)位即可。為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，并使處理簡(jiǎn)便，C 語(yǔ)言提供了一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱為“位域”。

所謂“位域”是把一個(gè)數(shù)據(jù)類型中的二進(jìn)位劃分為幾個(gè)不同的區(qū)域，并說(shuō)明每個(gè)區(qū)域的位數(shù)。每個(gè)域有一個(gè)域名，允許在程序中按域名進(jìn)行操作。這樣就可以把幾個(gè)不同的對(duì)象用一個(gè)數(shù)據(jù)類型的二進(jìn)制位來(lái)表示。

一、位域的定義和位域變量，其形式為：

struct 位域結(jié)構(gòu)名

{

位域列表

} 位域變量名;

位域列表的形式為： 類型說(shuō)明符 位域名 ：位域長(zhǎng)度；

位域變量的說(shuō)明與結(jié)構(gòu)變量說(shuō)明的方式相同。可采用先定義后說(shuō)明，同時(shí)定義說(shuō)明或者直接說(shuō)明這三種方式。

例如： 定義bits 的位域結(jié)構(gòu)，位域變量名為data ：

struct bits

{

int a:4;

int b:6;

int c:4;

int d:4;

int e:14;

} data;

在上例中data 為bits 變量，共占4個(gè)字節(jié)。其中位域a 占4位，位域b 占

LWH China shenzhen 6位，位域c 占4位, 位域d 占4位，位域e 占14位。

二、位域的定義規(guī)則

位域的定義大致具有如下規(guī)則：

1. 一個(gè)位域可以存儲(chǔ)在同一個(gè)字節(jié)中，也可以跨不同但相鄰的幾個(gè)個(gè)字節(jié)。

例如：

struct bits

{

int a:4;

int b:6;

int c:4;

int d:4;

int e:14;

} data;

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位域的使用和結(jié)構(gòu)體的使用相同，其一般形式為：

位域變量名·位域名

位域允許用各種格式輸出。

例如：

Int main(void)

{

struct bits

{

unsigned a:1;

unsigned b:3;

unsigned c:4;

} bit,*pbit;

bit.a=1; bit.b=7; bit.c=15;

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

pbit=&bit;

pbit-> a=0; pbit-> b&=3; pbit-> c|=1;

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

return 0；

}

上例程序中定義了位域結(jié)構(gòu)bsit ，三個(gè)位域?yàn)閍,b,c 。說(shuō)明了bits 類型的變量bit 和指向bits 類型的指針變量pbit 。這表示位域也是可以使用指針的。

四、位域的作用以及位域結(jié)構(gòu)體的存儲(chǔ)

位域成員不能單獨(dú)被取sizeof 值。C99規(guī)定int 、unsigned int和bool 可以作為位域類型，但編譯器幾乎都對(duì)此作了擴(kuò)展，允許其它類型類型的存在。

使用位域的主要目的是壓縮存儲(chǔ)，其大致規(guī)則為：

1) 如果相鄰位域字段的類型相同，且其位寬之和小于類型的sizeof 大小，

LWH China shenzhen 則后面的字段將緊鄰前一個(gè)字段存儲(chǔ)，直到不能容納為止；

2) 如果相鄰位域字段的類型相同，但其位寬之和大于類型的sizeof 大小，則后面的字段將從新的存儲(chǔ)單元開(kāi)始，其偏移量為其類型大小的整數(shù)倍；

3) 如果相鄰的位域字段的類型不同，則各編譯器的具體實(shí)現(xiàn)有差異，VC6采取不壓縮方式，Dev-C 采取壓縮方式；

4) 如果位域字段之間穿插著非位域字段，則不進(jìn)行壓縮；

5) 整個(gè)結(jié)構(gòu)體的總大小為最寬基本類型成員大小的整數(shù)倍。

五、位域結(jié)構(gòu)的位域存儲(chǔ)順序問(wèn)題

我們知道字節(jié)存儲(chǔ)順序有高字節(jié)優(yōu)先的big-endian 大端存儲(chǔ)法（高字節(jié)數(shù)據(jù)放在低字節(jié)地址處）和低字節(jié)優(yōu)先的little-endian 小端存儲(chǔ)法，無(wú)論使用大端法還是小端法，都不存在技術(shù)原因，只是涉及到處理器廠商的立場(chǎng)和習(xí)慣。INTEL 的X86平臺(tái)使用小端法，IBM 、 Motorola 、Sun Microsystem的大多數(shù)微處理器則使用大端法，還有部分微處理器可以由用戶自己設(shè)置是使用大端法還是小端法，如ARM 、MIPS 、PowerPC 等。

位域在存儲(chǔ)時(shí)的順序和它的編譯器有關(guān)，一般是先申請(qǐng)的放在低位。

程序舉例如下：

#include

void main()

{

} data; struct bits { int a :4; int b :6; int c :4; int d :4; int e :14;

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} data.a=1; data.b=19; data.c=1; data.d=2; data.e=0; printf("xn",data); printf("dn",sizeof(data));

其輸出結(jié)果為：

即結(jié)構(gòu)體成員申請(qǐng)是按照順序從低地址開(kāi)始。所以上邊結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存中數(shù)據(jù)的排列順序?yàn)?/p>

高地址 低地址

data.e=0; data.d=2; data.c=1; data.b=19; data.a=1;

限于個(gè)人知識(shí)有限，如有紕漏敬請(qǐng)見(jiàn)諒與斧正。