C/C++：位域、符号扩展

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位域定义

符号扩展

位域使用

位域值的计算及赋值

位域的对齐原则

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位域定义

       什么是位域？用一个简单的例子来说，假如你在类/结构体中定义了一个变量，这个变量的取值只可能是0~3之类的（比如某种标志位），明明只需要用2个二进制位就可以存下来的，结果你必须得至少为其分配1个字节进行存储（比如用char，甚至是int），这样就至少有6个二进制位是毫无作用的，并且由于内存对齐的影响，这两个二进制位最终可能还会占到4个甚至8个字节的内存空间，这样就显得很浪费了。这时候就可以定义一个位域，规定这个位域占多少个二进制位，这样就能“物尽其用”了。

       位域的定义方式如下所示：

类型说明符   域名 ：位域长度;

        如以下定义则表示在结构体bitfield中，定义了三个位域分别为位域x（位域类型为int，位域长度为2 bits），位域y（位域类型为int，位域长度为3 bits）和位域z（位域类型为unsigned int，位域长度为5）。

struct bitField
{
    int x : 2;
    int y : 3;
    unsigned int z : 5;
}

        每一个位域都对应一种类型，并且该位域长度不能超过其类型所对应的大小。如位域x的长度不能超过int类型的大小即32位（在32位编译环境下），如果位域长度超过了位域类型大小，编译器是会报错的。并且，各个位域在内存中是按定义顺序连续分配的。