C位域知识小结
位域的用途：
有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几 个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。
1. 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节，故位域的长度不能大于一个字节的长度。
如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如：
#include
using namespace std;
struct BitField1
{
unsigned int a:4; //占用4个二进制位;
unsigned int :0; //空位域,自动置0;
unsigned int b:4; //占用4个二进制位,从下一个存储单元开始存放;
unsigned int c:4; //占用4个二进制位;
unsigned int d:5; //占用5个二进制位,剩余的3个bit不够存储4个bit的数据,从下一个存储单元开始存放;
unsigned int :0; //空位域,自动置0;
unsigned int e:4; //占用4个二进制位,从这个存储单元开始存放;
};
int main()
{
BitField1 bitfiled1;
printf("sizeof(BitField) = %d\n",sizeof(bitfiled1));
return 0;
} 运行结果：
2. 取地址操作符&不能应用在位域字段上;
3. 位域字段不能是类的静态成员;
4. 位域字段在内存中的位置是按照从低位向高位的顺序放置的;
#include
using namespace std;
struct BitField
{
unsigned char a:2; //最低位;
unsigned char b:3;
unsigned char c:3; //最高位;
};
union Union
{
struct BitField bf;
unsigned int n;
};
int main()
{
union Union ubf;
ubf.n = 0; //初始化;
ubf.bf.a = 0; //二进制为: 000
ubf.bf.b = 0; //二进制为: 000
ubf.bf.c = 1; //二进制为: 001
printf("sizeof(BitField) = %d\n",sizeof(BitField));
printf("ubf.bf.n = %u\n", ubf.n);
printf("ubf.bf.a = %d, ubf.bf.b = %d, ubf.bf.c = %d\n", ubf.bf.a, ubf.bf.b, ubf.bf.c);
return 0;
} 运行结果：
位域中的位域字段按照从低位向高位顺序方式的顺序来看,那么,a、b、c这三个位域字段在内存中的放置情况是:
最高位是c:001,中间位是b:000,最低位是a:000;所以,这个位域结构中的8二进制内容就是: 00100000,总共8个位,其十进制格式就是32;
实际上打印出来的ubf.n值就是32;关于union的介绍请参考：点击打开链接
5. 位域的对齐
1. 如果相邻位域字段的类型相同，且其位宽之和小于类型的sizeof大小，则后面的字段将紧邻前一个字段存储，直到不能容纳为止；
2. 如果相邻位域字段的类型相同，但其位宽之和大于类型的sizeof大小，则后面的字段将从新的存储单元开始，其偏移量为其类型大小的整数倍；
3.如果相邻的两个位域字段的类型不同,则各个编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式,GCC和Dev-C++都采用压缩方式;
4. 整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。
5. 如果位域字段之间穿插着非位域字段，则不进行压缩；（不针对所有的编译器）
#include
using namespace std;
struct BFA
{
unsigned char a:2;
unsigned char b:3;
unsigned char c:3;
};
struct BFB
{
unsigned char a:2;
unsigned char b:3;
unsigned char c:3;
unsigned int d:4; //多出来这个位域字段;
unsigned char e:2;
unsigned char f:3;
unsigned char g:3;
};
int main()
{ BFA bfa;
BFB bfb;
cout<<"sizeof(bfa) = "<运行结果：
如果搞不清楚sizeof的结果，建议打个断点看内存分配。欢迎讨论交流。