[转贴]位段结构体 和 结构体内存分配问题

位段结构体：

 

struct RPR_ATD_TLV_HEADER

{
ULONG res1:6;
ULONG type:10;
ULONG res1:6;
ULONG length:10;
};

　　位段结构是一种特殊的结构, 在需按位访问一个字节或字的多个位时, 位结构比按位运算符更加方便。

　　位结构定义的一般形式为:

struct位结构名{
　数据类型 变量名: 整型常数;
　数据类型 变量名: 整型常数;
} 位结构变量;  

　　其中: 整型常数必须是非负的整数, 范围是0~15, 表示二进制位的个数, 即表示有多少位。

　　变量名是选择项, 可以不命名, 这样规定是为了排列需要。

　　例如: 下面定义了一个位结构。

struct{
　unsigned incon: 8; /*incon占用低字节的0~7共8位*/
　unsigned txcolor: 4;/*txcolor占用高字节的0~3位共4位*/
　unsigned bgcolor: 3;/*bgcolor占用高字节的4~6位共3位*/
　unsigned blink: 1; /*blink占用高字节的第7位*/
}ch;  

　　位结构成员的访问与结构成员的访问相同。

　　例如: 访问上例位结构中的bgcolor成员可写成:

ch.bgcolor  

　　位结构成员可以与其它结构成员一起使用。按位访问与设置，方便&节省

　　例如:

struct info{
　char name[8];
　int age;
　struct addr address;
　float pay;
　unsigned state: 1;
　unsigned pay: 1;
}workers;

　　上例的结构定义了关于一个工人的信息。其中有两个位结构成员, 每个位结构成员只有一位, 因此只占一个字节但保存了两个信息, 该字节中第一位表示工人的状态, 第二位表示工资是否已发放。由此可见使用位结构可以节省存贮空间。

项目中，正好用到了，不懂才查的～看完后，加的注释如下～：

union Conversion
{
 struct//位段结构体
 {
  int x:11;//占0-10位
  int z:11;//占11-21位
  int y:10;//占22-31位

 } int3;

 int id;
};

 

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结构体内存分配问题：

 从来没有注意过啊～学习了～

（1）sizeof也可以对一个函数调用求值，其结果是函数返回类型的大小，函数并不会被调用。
（2）终于搞懂struct结构体内存分配问题了，结构体中各个成员字节对齐遵循以下几个原则：
1.结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是（这个）成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）；
  例如有以下一个结构体
      struct ex {
               int i;
               char t;
               int n;             
 }
   第1个成员偏移量为0，是int型成员大小4（假设这太机器的整型长度占4个字节）的整数倍。
   第2个成员 t 为char型，他的大小为1，首先假设在成员i和t之间没有填充字节，由于i是整型，占4个字节那么在没有填充之前，第2个成员t相对于结构体的偏移量为4，他是t成员大小1的4倍，符合此条件，所以系统在给结构体第2个成员分配内存时，不会在i和t之间填充字节以到达对齐的目的。
   当分配结构体第3个成员n时，首先发现是一个整型数据，大小为4，没有填充之前，n相对于结构体首地址偏移量为：前面2个成员+填充字节=5，所以当系统发现5不是4（成员大小）的整数倍时，会在成员t之后（或者说n之前）填充3个字节，以使n的偏移量到达8而成为4的整数倍。这样这个结构体占用内存情况暂时为4+1+3+4。
2.结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节（trailing padding）。
   上面的结构体内存分配以后还要看是否满足此条件，假设在最末一个成员之后不需填充字节数，那么这个结构体的大小为12。而ex结构体中最宽基本类型成员为int，大小为4，12为4的整数倍，所以无须再在最末一个成员之后加上填充字节了。所以sizeof(ex)=12;
   如果一个结构体如下所示struct ex1{
                    int i;
                    char t;
                    int n;
                    char add;
       }
   那么sizeof(ex1) =16;原因就是在最后一个成员之后填充了3个字节。
3.还有一个额外的条件：结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；
4.对于结构体成员属性中包含结构体变量的复合型结构体再确定最宽基本类型成员时，应当包括复合类型成员的子成员。但在确定复合类型成员的偏移位置时则是将复合类型作为整体看待。
5总结出一个公式：结构体的大小等于最后一个成员的偏移量加上其大小再加上末尾的填充字节数目，即：
sizeof( struct ) = offsetof( last item ) + sizeof( last item ) + sizeof( trailing padding )
C/C++ 中已经提供了宏 offsetof 计算成员的偏移量。注意包含头文件：C 是 <stddef.h>，C++ 是 <cstddef>。

 

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这里面有四个概念值：
1)数据类型自身的对齐值：就是上面交代的基本数据类型的自身对齐值。

2)指定对齐值：#pragma pack (value)时的指定对齐值value。

3)结构体或者类的自身对齐值：其成员中自身对齐值最大的那个值。

4)数据成员、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中较小的那个值。
例子分析：
分析例子B；
struct B {
    char b;
    int a;
    short c;
};
假设B从地址空间0x0000开始排放。该例子中没有定义指定对齐值，在笔者环境下，该值默认为4。第一个成员变量b的自身对齐值是1，比指定或者默认指 定对齐值4小，所以其有效对齐值为1，所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0.第二个成员变量a，其自身对齐值为4，所以有效对齐值也为 4，所以只能存放在起始地址为0x0004到0x0007这四个连续的字节空间中，复核0x0004%4=0,且紧靠第一个变量。第三个变量c,自身对齐 值为2，所以有效对齐值也是2，可以存放在0x0008到0x0009这两个字节空间中，符合0x0008%2=0。所以从0x0000到0x0009存 放的都是B内容。再看数据结构B的自身对齐值为其变量中最大对齐值(这里是b）所以就是4，所以结构体的有效对齐值也是4。根据结构体圆整的要求， 0x0009到0x0000=10字节，（10＋2）％4＝0。所以0x0000A到0x000B也为结构体B所占用。故B从0x0000到0x000B 共有12个字节,sizeof(struct B)=12;

结构体本身也有对齐值“3)结构体或者类的自身对齐值：其成员中自身对齐值最大的那个值。”

最后也要mod下。。。