C語言之位域

位域的定義和使用示例；

位域的儲存規則理解；

新名詞記錄

c語言中的位域，給了我們對於位元組的位進行操作。對於一些只需要1位或者幾位就能儲存的資料，就不必要去開闢更多的空間去儲存，從而避免不必要的浪費。

要學習位域，我們需要掌握位元組和位的關係，當然還有基本資料型別儲存所需要的位元組空間。

struct
;

說明：

type = 資料型別；

member_name = 位域的名稱；

width = 位域中位的數量。寬度必須小於或等於指定型別的位寬度。

下面是位域的定義和使用示例。

/**
* 有些資訊在儲存時，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 1 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。
* 例如：用1位來存放乙個開關變數，只有開和關兩個狀態，0和1；
* 或者，讀取外部檔案格式——可以讀取非標準的檔案格式。例如：9 位的整數。
* * struct bsdata;
* 說明:說明 data 為 bs 變數，共佔兩個位元組。其中位域 a 佔 8 位，位域 b 佔 2 位，位域 c 佔 6 位。
* 空域：用來佔位而已
* */
void weiyutest()
bit, *pbit;
bit.a = 1;
bit.b = 4;//給位域賦值（應注意賦值不能超過該位域的允許範圍）b佔3位，所以最大二進位制為111=7
//因為b只佔2位，所以即使複製為7(111),最後只會儲存兩位
//但是是低兩位還是高兩位呢？答案是底兩位
//例如我們傳入6(110)，結果列印出來的是2(10)，而不是3(11)
bit.c = 15;//二進位制：1111=十進位制：15
printf("列印出各個位的數值:%d, %d, %d\n", bit.a, bit.b, bit.c);
pbit = &bit;
pbit -> a=0;//直接將a數值修改為0
pbit -> b &= 3;//等價於pbit->b=pbit->b&3，b和3按位與運算
pbit -> c |= 1;//等價於pbit->c=pbit->c|1，c和1按位或運算
printf("轉換之後各個位的數值；%d, %d, %d\n", pbit->a, pbit->b, pbit->c);
}

儲存規則如下：

1) 當相鄰成員的型別相同時，如果它們的位寬之和小於型別的 sizeof 大小，那麼後面的成員緊鄰前乙個成員儲存，直到不能容納為止；如果它們的位寬之和大於型別的 sizeof 大小，那麼後面的成員將從新的儲存單元開始，其偏移量為型別大小的整數倍。

即是說，如果乙個位域的屬性，在前面乙個位域不夠儲存時，就會跳過前面屬性的大小位元組寬度，重新開始儲存。此時這個位域屬性是和前面的位域屬性位置之間是有縫隙的。

eg：

struct bs;
printf("%d\n", sizeof(struct bs));

m、n、p 的型別都是 unsigned int，sizeof 的結果為 4 個位元組（byte），也即 32 個位（bit）。m、n、p 的位寬之和為 6+12+4 = 22，小於 32，所以它們會挨著儲存，中間沒有縫隙。

如果將成員 m 的位寬改為 22，那麼輸出結果將會是 8，因為 22+12 = 34，大於 32，n 會從新的位置開始儲存，相對 m 的偏移量是 sizeof(unsigned int)，也即 4 個位元組。

如果再將成員 p 的位寬也改為 22，那麼輸出結果將會是 12，三個成員都不會挨著儲存。

當乙個位域沒有名稱，只有占用位域大小時，那麼此位域不能夠訪問，如果沒有儲存，那麼也不分配空間。

位域可以很好的節省空間，也是比較難理解的乙個知識點，主要是要對基本的資料型別所需儲存大小熟悉，然後還要理解其儲存的規則，才能夠更好的理解位域。

以上知識點可能理解有誤，以及有疏漏，望請不奢賜教。謝謝。

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C語言之位域的概念和用法

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