C语言---位域(位段)

位域(位段)

1、位域定义:

有些数据在存储时并不需要占用一个完整的字节,只需要占用一个或几个二进制位即可。例如开关只有通电和断电两种状态,用 0 和 1 表示足以,也就是用一个二进位。正是基于这种考虑,C语言又提供了一种叫做位域的数据结构。

在结构体定义时,我们可以指定某个成员变量所占用的二进制位数(Bit),这就是位域

位段成员必须声明为int、unsigned int或signed int类型(short char long)。

位域列表的形式为: 类型说明符 位域名:位域长度

注:

1.位

位是计算机存储的最小单位,简记为b,也称为比特(bit),每一位的状态只能是0或1。

2.字节

字节,英文Byte,是计算机用于计量存储容量的一种计量单位,1个字节可以储存1个英文字母或者半个汉字。

3.字

字是表示计算机自然数据单位的术语,在某个特定计算机中,字是其用来一次性处理事务的一个固定长度的位(bit)组。 例如:一台8位机,它的1个字就等于1个字节,字长为8位。如果是一台16位机,那么,它的1个字就由2个字节构成,字长为16位。

4、位、字节、字之间的关系

1字 = 2字节, 1字 = 16 位 1字节 = 8位, 1位 = 1 比特 计算机的存储 1 B  = 8 bit; 1 KB = 1024B; 1 MB = 1024 KB; 1 GB = 1024 MB; 1 TB = 1024 GB;

2、解释

struct bs{unsigned m;unsigned n: 4;unsigned char ch: 6;
};

后面的数字用来限定成员变量占用的位数。成员 m 没有限制,根据数据类型即可推算出它占用 4 个字节(Byte)的内存。成员 n、ch 被:后面的数字限制,不能再根据数据类型计算长度,它们分别占用 4、6 位(Bit)的内存。

3、使用方法

1、如果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。

struct bs     
{     
unsigned a:4 ;    
unsigned :0 ;/*空域*/     
unsigned b:4 ;/*从下一单元开始存放*/     
unsigned c:4 ;    
}  

这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。

2、位域的长度不能大于数据类型本身的长度,比如int类型就能超过32位二进位。

3、位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。

struct k     
{     
int a:1 ;    
int :2 ;/*该2位不能使用*/     
int b:3 ;    
int c:2  ;   
}; 

位域在本质上就是一种结构类型, 不过其成员是按二进位分配的。

4、例题

struct bs     
{     unsigned a:1;     unsigned b:3;     unsigned c:4;     
} bit,*pbit;     
bit.a=1;     
bit.b=7; //注意:位域的赋值不能超过该域所能表示的最大值,如b只有3位,能表示的最大数为7,若赋为8,就会出错   
bit.c=15;
​
printf("%d,%d,%d/n",bit.a,bit.b,bit.c);
pbit=&bit;
pbit->a=0;
pbit->b&=3;
pbit->c=1;
printf("%d,%d,%d/n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);

定义了位域结构bs,三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。

程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。( 应注重赋值不能超过该位域的答应范围)程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针 方式给位域a重新赋值,赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&=", 该行相当于: pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值为7,与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为 3)。同样,程序第16行中使用了复合位运算"=", 相当于: pbit->c=pbit->c1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

(141条消息) 位域的定义和使用Unix探索之旅的博客-CSDN博客位域定义

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