第五十天学习记录：C语言进阶：位段

位段

什么是位段
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
1、位段的成员可以是int,unsigned int或signed int。
2、位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include 

//位段-二进制位
struct A
{
	int _a : 2;
	int _b : 5;
	int _c : 10;
	int _d : 30;
};

int main()
{
	struct A s;
	printf("%d\n", sizeof(s));
	return 0;
}

输出：8

位段的内存分配

1、位段的成员可以是int,unsigned int，signed int或者是char(属于整型家族)类型。
2、位段的空间上是按照需要以4个字节(int)或者1个字节(char)的方式来开辟的。
3、位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使用位段。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include 

struct S
{
	char a : 3;
	char b : 4;
	char c : 5;
	char d : 4;
};

int main()
{
	struct S s = {0};
	s.a = 10;
	s.b = 12;
	s.c = 3;
	s.d = 4;
	return 0;
}

位段的跨平台问题

1、 int位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
2、位段中最大位的数目不能确定。（16位机器最大16，32位机器最大32，写成27，在16位机器会出问题。）
3、位段中的成员在内存中从左向右分配还是从右向左分配标准尚未定义。
4、当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大时，无法容纳于第一个位段剩余的位时，是舍弃剩余的位还是利用，这是不确定的。

位段的应用

问：既然位段的跨平台性不好，那为什么网络还要用呢？
ChatAI答：
尽管位段的跨平台性不如逐位存储的格式那么良好，但它有很多优点，因此仍然被广泛应用于网络中。

首先，与逐位存储相比，位段可以显著减少传输数据的数量，因为它仅传输需要的字段。在大规模数据传输和网络带宽有限的情况下，这可以有效减少传输延迟和网络拥塞现象。

其次，位段可以在不同的处理器之间共享数据结构，因为不同处理器的位字段使用方式可以相同。这种共享方式可以节省内存和降低复杂性，并使不同的系统之间更容易互联。

最后，位段可以提高编程的可读性，因为它可以清晰地表示数据结构中的各个字段，从而使程序代码更易于理解和维护。

因此，尽管位段的跨平台性不如逐位存储的格式那么好，但出于以上的原因，位段仍被广泛应用于网络中。

问：如果用位段进行网络传输，是不是我们在网页上看到的图片，甚至是高清蓝光视频都是通过这种传输方式进行的？

ChatAI答：
不完全是这样。虽然位段在网络传输中有一定的应用，但它主要用于传输网络报文中的控制信息，例如IP包头中的各种标志位等。而对于像图片和视频这样的多媒体数据，它们一般使用复杂的压缩算法来进行编码和压缩，以减小数据量，然后再通过网络传输。在互联网传输中，例如HTTP等协议，常用的传输方式是二进制和文本格式，比如JPEG、PNG、MP4等文件格式，而非位段形式。所以我们在网页上看到的图片和视频，大多还是通过文件方式进行传输的。