c中位段的使用
/*
DATE : 2010.6.24
关于C中的位端igned或者int
*/
#include
typedef struct _A
{
unsigned a:4;//位段成员的类型仅能够为unsigned或者int
unsigned b:4;
unsigned c:2;
unsigned d:6;
unsigned E:1;
unsigned D:2;
unsigned T:3;
unsigned A:9;
unsigned h:4; //前面已经为31,故4+31>32已超过一个存储单元,所以4在一个新的存储单元存放
unsigned y:29;//由于前面的4在一个新的存储单元的开头存放,且29+4>32, 故在另一个新的存储单元存放
}A; //所以最后求出的A的大小是4 + 4 + 4 =12
/*对上面的具体解释: 一个位段必须存储在同一个存储单元中,不能跨两个单元.如果某存储单元空间中不能容纳
下一个位段,则改空间不用,而从下一个存储单元起存放该位段. 结构体A中的h和y就是这种情况.
在gcc环境下,测试后,一个存储单元为4个字节.
*/
typedef struct _S
{
unsigned a:4;
unsigned b:4;
unsigned c:22;
unsigned q:1;
unsigned h:1;
//unsigned i:33; // 错误：‘i’ 的宽度超过它自身的类型
//unsigned i:1;当多出此行时,该结构体大小由4变为8,因为此行之前正好为32位
} S;
typedef struct _T
{ //当没有占满一个存储单元时,结构体的大小对齐为一个存储单元的大小
unsigned a:2;
unsigned b:2;
unsigned j:1;
unsigned : 1;//可以定义无名位段,此例中该无名位段占用1位的空间,该空间将不被使用
} T;
typedef struct _V
{
unsigned a:1;
unsigned b:4;
unsigned :0; //定义长度为0的位段时不能指定名字,否则编译不过
unsigned d:1; //定义了0字段后,紧接着的下一个成员从下一个存储单元开始存放;
}V; //此例子中,d前面那个存储单元中的余下的27位中被0填充了
int main()
{
A a; S s; T t; V v;
printf("sizeof(a)=%d\n", sizeof(a));
printf("sizeof(s)=%u\nsizeof(t)=%u\n", sizeof(s), sizeof(t));
printf("sizeof(v)=%d\n", sizeof(v));
return 0;
} 摘自http://fayaa.com/code/view/11795/ 作者: glq2000
位段(bit-field)是以位为单位来定义结构体(或联合体)中的成员变量所占的空间。
含有位段的结构体(联合体)称为位段结构。采用位段结构既能够节省空间，又方便于操作。
位段的定义格式为:
type [var]: digits
其中type只能为int，unsigned int，signed int三种类型(int型能不能表示负数视编译器而定，比如VC中int就默认是signed int，能够表示负数)。位段名称var是可选参数，即可以省略。digits表示该位段所占的二进制位数。
那么定义一个位段结构可以像下面这段代码去定义：
struct node
{
unsigned int a:4; //位段a，占4位
unsigned int :0; //无名位段，占0位
unsigned int b:4; //位段b，占4位
int c:32; //位段c，占32位
int :6; //无名位段，占6位
};一.位段的使用
使用位段需注意一下几点:
1)位段的类型只能是int，unsigned int，signed int三种类型，不能是char型或者浮点型；
2)位段占的二进制位数不能超过该基本类型所能表示的最大位数，比如在VC中int是占4个字节，那么最多只能是32位；
3)无名位段不能被访问，但是会占据空间；
4)不能对位段进行取地址操作；
5)若位段占的二进制位数为0，则这个位段必须是无名位段，下一个位段从下一个位段存储单元(这里的位段存储单元经测试在VC环境下是4个字节)开始存放；
6)若位段出现在表达式中，则会自动进行整型升级，自动转换为int型或者unsigned int。
7)对位段赋值时，最好不要超过位段所能表示的最大范围，否则可能会造成意想不到的结果。
8)位段不能出现数组的形式。
二.位段结构在内存中的存储方式
对于位段结构，编译器会自动进行存储空间的优化，主要有这几条原则:
1)如果一个位段存储单元能够存储得下位段结构中的所有成员，那么位段结构中的所有成员只能放在一个位段存储单元中，不能放在两个位段存储单元中；如果一个位段存储单元不能容纳下位段结构中的所有成员，那么从剩余的位段从下一个位段存储单元开始存放。(在VC中位段存储单元的大小是4字节).
2)如果一个位段结构中只有一个占有0位的无名位段，则只占1或0字节的空间(C语言中是占0字节，而C++中占1字节)；否则其他任何情况下，一个位段结构所占的空间至少是一个位段存储单元的大小；
测试程序：
/*测试位段 201110.12*/
#include
using namespace std;
typedef struct node
{
unsigned int a:1; //存在一个非0位的位段，则至少占4Byte
}S;
typedef struct node1 //在C++中占1字节的空间 ，在C中占0字节
{
unsigned int :0;
}S1;
typedef struct node2
{
unsigned int a:1;
unsigned int :0; //下一个位段放在一个新的位段存储单元 ，所以占4+4=8Byte
unsigned c:32;
}S2;
typedef struct node3
{
unsigned int a:4;
unsigned int :0;
int :6; //这个位段放在一个新的位段存储单元
unsigned c:32; //由于6+32>32，所位段c也放在一个新的位段存储单元，所以占4+4+4=12Byte
}S3;
typedef struct node4
{
unsigned int a:1;
char b; //在一个位段存储单元中能够存下所有的成员，所以占4Byte
int c:1;
int d:2;
unsigned int e:2;
}S4;
int main(int argc, char *argv[])
{
S4 s4;
s4.a=1;
s4.c=1;
s4.d=2;
s4.e=3;
printf("%d %d %d %d\n",s4.a,s4.c,s4.d,s4.e);
printf("%d %d %d %d %d\n",sizeof(S),sizeof(S1),sizeof(S2),sizeof(S3),sizeof(S4));
return 0;
} 执行结果为:
1 -1 -2 3
4 1 8 12 4
请按任意键继续. . .
当打印s4的各个位段时，打印的结果与赋的初始值不同。
由于c只占1位，那么没有数据位，此时进行符号扩展直接在高位添加1，所以打印的结果为-1；
由于d占2位，那么当将2赋给d时，内存中存储的内容为10，此时进行符号扩展，高位补1，则为0XFF FF FF FE，那么其真值则为-2.
摘自http://www.cnblogs.com/dolphin0520/ 作者：海子