C語言知識點學習之結構體成員變數後加冒號

2021-07-25 23:56:12 字數 2601 閱讀 4731

typedef struct xx

xx;//「unsigned int a:2;「中後面的":2"表示成員a只佔倆個位,而不是我們傳統認為的佔

//4個位元組這樣整個結構體大小就為4個位元組而不是8個位元組,這樣就可以達到節省記憶體

//的目的,緩解晶元資源緊張(這裡以32位編譯器來解釋,不同的編譯器結果不一樣)。

typedef struct yy

yy;//上面yy結構體只有4個位元組,但有四個成員變數剛好用完四個位元組。

位域是指資訊在儲存時,並不需要占用乙個完整的位元組, 而只需佔幾個或乙個二進位制位。例如在存放乙個開關量時,只有0和1 兩種狀態, 用一位二進位即可。為了節省儲存空間,並使處理簡便,c語言又提供了一種資料結構,稱為「位域」或「位段」。所謂「位域」是把乙個位元組中的二進位劃分為幾 個不同的區域, 並說明每個區域的位數。每個域有乙個網域名稱,允許在程式中按網域名稱進行操作。 這樣就可以把幾個不同的物件用乙個位元組的二進位制位域來表示。

位域的定義和位域變數的說明

位域定義

與結構定義相仿,其形式為:

struct 位域結構名

;其中位域列表的形式為: 型別說明符 位網域名稱:位域長度

例如:struct bs

;位域變數的說明

與結構變數說明的方式相同。 可採用先定義後說明,同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如:

struct bs

data;

說明data為bs變數,共佔2個位元組。其中位域a佔8位,位域b佔2位,位域c佔6位。

位域定義的幾點說明

對於位域的定義尚有以下幾點說明:

struct bs data;

vc6(預設的配置,未作任何優化選擇) 對空域的處理。

實驗中,0x0012ff74為變數data的起始位址,位域a填充0x0012ff74的後四位,位域b從0x0012ff78開始,佔據0x0012ff78的後四位。所以空域佔據了從a開始的4個位剩餘部分。

乍看 vc6對空域的處理是依據空域的型別,即unsigned。其實不然。

經試驗,空域所佔大小和 a的型別及 空域的型別 二者皆相關。

即以下四種情況,

a,空域皆為char時,二者共佔據1位元組;

a 為unsigned,空域為unsigned; a 為char,空域為unsigned; a 為unsigned,空域為char;這三種情況,二者共佔據4位元組。

2. 位域的長度不能大於指定型別固有長度,比如說int的位域長度不能超過32,bool的位域長度不能超過8。

3. 位域可以無位網域名稱,這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如:

struct k

;從以上分析可以看出,位域在本質上就是一種結構型別, 不過其成員是按二進位分配的。

位域的使用及占用空間

位域的使用

位域的使用和結構成員的使用相同,其一般形式為: 位域變數名·位網域名稱 位域允許用各種格式輸出。

int main(void)

bit, *pbit;

bit.a = 1;

bit.b = 7;

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);

return 0;

}上例程式中定義了位域結構bs,三個位域為a,b,c。說明了bs型別的變數bit和指向bs型別的指標變數pbit。這表示位域也是可以使用指標的。

程式的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注意賦值不能超過該位域的允許範圍)程式第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變數bit的位址送給指標變數pbit。第14行用指標

方式給位域a重新賦值,賦為0。第15行使用了復合的位運算子"&=", 該行相當於:

pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值為7,與3作按位與運算的結果為3(111&011=011,十進位制值為

3)。同樣,程式第16行中使用了復合位運算"|=", 相當於: pbit->c=pbit->c|1其結果為15。程式第17行用指標方式輸出了這三個域的值。

為了節省空間,可以把幾個資料壓縮到少數的幾個型別空間上,比如需要表示二個3位二進位制的數,乙個2位二進位制的數,則可以用乙個8位的字元表示之。

struct

;這個結構體所佔空間為乙個位元組,8位。節省了空間。

位域的對齊

如果結構體中含有位域(bit-field),那麼vc中準則是:

1) 如果相鄰位域字段的型別相同,且其位寬之和小於型別的sizeof大小,則後面的字段將緊鄰前乙個字段儲存,直到不能容納為止;

2) 如果相鄰位域字段的型別相同,但其位寬之和大於型別的sizeof大小,則後面的字段將從新的儲存單元開始,其偏移量為其型別大小的整數倍;

3) 如果相鄰的位域字段的型別不同,則各編譯器的具體實現有差異,vc6採取不壓縮方式(不同位域字段存放在不同的位域型別位元組中),dev-c++和gcc都採取壓縮方式;

系統會先為結構體成員按照對齊方式分配空間和填塞(padding),然後對變數進行位域操作。

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