Struct结构体之位字段

本文通过一个具体的编程实例探讨了Objective-C中位字段的功能及其在内存中的布局方式,并讨论了其可能的应用场景及局限性。
今天看了Programming in Objective-C 2.0 一书中 C语言基本特性部分的Struct结构体中对"位字段"的描述,起初光看书, 只觉得这个位字段仅仅是用于更加精确的控制字段存放的数据大小. 在后来看到可以为结构体指定一个没有名称的字段作为跳过字中的某些位, 或都指定一个无名且长度为0的字段作为单位边界的开始点. 就开始觉得是否这些位字段在内存的位置是以位为单位连在一起作为一个整体. 后来动手写了程序来验证我的猜想(说实在书上讲得很不清楚的啊,还是翻译的问题?).



int main(void) {
struct x_entry {
unsigned int type:2;
unsigned int :2; //跳过int中的2个位
unsigned int omg:4;
unsigned int :0; //作为位边界, 下面的字段会存放到下一个int中
unsigned int newBit:2;
}

struct x_entry s_entry;
unsigned int *prt = (unsigned int*) &s_entry; //这里将prt指向s_entry,所以可以把一个整数值设置给prt指向的位置, 最终可以看出位字段在内存中的关系.
*prt = 35 ; // 35 = 0010 0011
printf("s_entry.type=%i, s_entry.omg=%i\n", s_entry.type, s_entry.omg); //结果为s_entry.type=3,s_entry.omg=2 这是在我的机器上的结果,赋值顺序是从左到右
//这里对prt下一位进行操作,将操作到newBit的内存,原因是因为那个0长度的无名字段.
*(prt + 1) = 3; // 3= 0000 0011
printf("s_entry.newBit=%i", s_entry.newBit); //值为3

}

从这里可以看出我们 当将一个整数值赋值给这种结构体时, 对位字段的作用就显现出来了.
但我想不通这个在哪里将会用得上,这是非常容易出错而且可读性很不好的一种赋值
### C# Struct 结构体使用指南 #### 定义结构体 在C#中,`struct`用于定义轻量级的对象。这些对象通常代表简单的数据集合,如坐标点、矩形或颜色等[^1]。 ```csharp public struct CoOrds { public int x, y; public CoOrds(int p1, int p2) { x = p1; y = p2; } } ``` 此代码片段展示了如何创建一个名为 `CoOrds` 的简单结构体,它包含两个整数类型的公共字段 `x` 和 `y` 以及相应的构造函数。 #### 解构语法的应用 自C# 7起引入了解构语法,允许开发者轻松地将复合类型拆分为多个变量。到了C# 10版本,进一步增强了这一特性,在解构的同时支持赋值操作[^2]: ```csharp var point = (3, 4); double x = 0; // 同时声明并给定初始值 (x, double y) = point; Console.WriteLine($"X={x}, Y={y}"); ``` 这段程序说明了怎样利用最新的语言特性和模式匹配机制简化复杂的表达式和逻辑流程控制。 #### 序列化与反序列化 对于那些希望将其结构体转换成JSON字符串或将JSON解析回原生结构的情况,存在专门为此目的设计的工具库——例如 `struct2json` 提供了一种高效的方法来进行此类转换工作[^3]。 #### 访问成员注意事项 当通过`.`运算符访问结构体内成员的时候,默认情况下无需担心内存布局问题,因为编译器已经自动处理好了必要的调整。然而,在涉及低级别编程场景下(比如嵌入式系统),理解字节对齐规则仍然是必不可少的知识点之一[^4]。 #### 运算符重载 值得注意的是,任何针对结构体所作的操作符重写都需要被标记为公开(`public`)且静态(`static`)的方式实现,并作为该类型的内部组成部分而非外部实例方法[^5]。
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