C语言之位域

最新推荐文章于 2025-01-21 00:00:00 发布

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本文深入探讨了C语言中位域的使用方法及其注意事项。通过一个具体的结构体定义实例，详细解析了位域如何在内存中布局，并展示了如何通过位操作获取位域中的值。

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走读代码，再次加深自己对C语言位域的理解。

typedef struct _STRUCT_INFO_TEST
{
	uint8_t u8HeaderType : 2;
	uint8_t u8ServType : 2;
	uint8_t u8Priority : 3;
	uint8_t u8Extend : 1;
	uint8_t u8Rsv[3];
	uint32_t u8Len;
}STRUCT_INFO_TEST;

定义的结构体如上，此处定义的u8Rsv数组，作用仅是位了内存按照4字节对齐。

1）一个位域必须存储在同一个字节，不能跨字节存储。

2）位域在内存中的位置是从低位向高位放的。

3）取地址符不能用在位域上。

直接上代码，简洁明了:

int main()
{
	STRUCT_INFO_TEST infoTest;
	
	memset((void *)&infoTest, 0, sizeof(STRUCT_INFO_TEST));
	printf("sizeof(infoTest) = %d\n", sizeof(STRUCT_INFO_TEST)); //sizeof(infoTest) = 8
	infoTest.u8HeaderType = 3;
	infoTest.u8ServType = 2;
	infoTest.u8Priority = 6;
	infoTest.u8Extend = 1;
	infoTest.u8Len = 32;

	uint8_t *pu8Data = (uint8_t *)malloc(sizeof(STRUCT_INFO_TEST));
	memset(pu8Data, 0, sizeof(STRUCT_INFO_TEST));
	memcpy(pu8Data, &infoTest, sizeof(STRUCT_INFO_TEST));

	uint8_t u8HeaderType = *pu8Data  & 0x03;
	uint8_t u8ServType = (*pu8Data & 0xC) >> 2;
	uint8_t u8Priority = (*pu8Data & 0x70) >> 4;
	uint8_t u8Extend = *pu8Data >> 7;

	uint32_t u32Len = *(pu8Data + sizeof(uint32_t));

	printf("u8HeaderType u8ServType u8Priority u8Extend u32Len:\n");
	printf("%-12u %-10u %-10u %-8u %-6d\n", u8HeaderType, u8ServType, u8Priority, u8Extend, u32Len);
	return 0;
}

在VS下，可以看到pu8Data在内存中的布局如下图所示：

即对应的二进制为：

1110 1011 -------->最后两位11对应u8HeaderType字段，中间10对应u8ServType字段，110对应u8Priority字段
0000 0000-------序：，首位1对应占1位的u8Extend字段
0000 0000
0000 0000

0010 0000
0000 0000
0000 0000
0000 0000

在取值时，最后连续几位，可以bit mask。比如对于u8HeaderType，可以直接&0x03。

要前面连续几位，可直接位移。例如对于u8Extend，可以直接右移7位。

要中间某几位，可以先bit mask再位移。例如对于u8Priority字段， (*pu8Data & 0x70) >> 4。