结构体如何节省空间——位域(段域)

普通节省空间的方法

struct A{
	char name;
	int age;
	short sex;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct A));

	return 0;
}

打印结果：
12

字节对齐
1.按最大类型字节数分配空间，比如A中最大为int类型，所以按4字节对齐。
2.先给name分配4个字节的空间，name占一个字节剩余3字节
3.age为int类型占4个字节，上述剩余3个字节不够存放，所以再分配4个字节的空间，给age，占4剩0
4.sex为short类型占2字节，上述剩余0字节不够存放，所以再分配4个字节的空间，给sex，占2剩2
5.总共分配了12个字节，所以sizeof(struct A)==12

注意：32位系统下最大分配4字节。若有double类型，按4字节分配两次，最终还是4字节对齐。64位系统有double则按照8字节分配。

普通策略节省空间
可以看到上述结构体 A 占12字节，若改为以下写法，可优化至8字节。

struct A{
	int age;
	short sex;
	char name;
};

分析
1.首先找最大类型 为int 4字节对齐。
2.给age分配4字节空间，占4剩0
3.上述剩余空间不够存储sex，所以再分配4字节给sex，占2剩2
4.上述剩余空间够name存放，剩余2字节，name占1剩1
5.所以总共分配了8字节的空间 sizeof(struct A)==8

可以看到按类型大小从大到小存放，可以有效解决资源浪费。

位域(段域)

struct A{
	int age : 8;
	short sex : 1;
	char : 0; //空域，表示当前字节剩余7位用0填充表示不用，
				//解决name跨字节存储的问题
	char name;
}

如上例：一般人的年龄不可能大于256岁所以，8位足够存储一个人的年龄信息。性别只需要1位(0表示男1表示女)。如此优化后sizeof(struct A)==4

分析：
1.此时age只占8比特位，也就是一个字节，但是需要按结构体中最大类型来分配，所以给age分配4个字节，但是age只占1个字节，剩余3个字节也就是24位。
2.上述剩余字节足够存储sex，占1位剩余23位。
3.上述剩余空间足够存储name，占8位此时当前字节剩余7位再存8位name将跨越两个字节，是不允许的，所以使用空域，再将下一字节分配给name，所以总共剩余8位。
4.所以总共分配了4个字节，达到了最大化的空间节省

注意
1.使用位域不能输入值，必须在初始化时就指定具体值。