14. C语言 位域

        有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。

        为了节省存储空间，并使处理简便，C 语言又提供了一种数据结构，称为"位域"或"位段"。

        所谓"位域"是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。

        每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。

        这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

14.1 位域的定义

struct 位域结构名
{ 
	位域列表
};

        类型说明符 位域名: 位域长度

例如：

struct bs
{
	int a : 8;
	int b : 2;
	int c : 6;
}data;

        说明 data 为 bs 变量，共占两个字节。

        其中位域 a 占 8 位，位域 b 占 2 位，位域 c 占 6 位。

14.2 位域说明

        对于位域的定义尚有以下几点说明：

                一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。

                如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。

                也可以有意使某位域从下一单元开始。

struct bs
{
	unsigned a : 4;
	unsigned : 4;    /* 空域 */	 /* 该 4 位不能使用 */
	unsigned b : 4;    /* 从下一单元开始存放 */
	unsigned c : 4
}

        由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。

        如果最大长度大于计算机的整数字长，一些编译器可能会允许域的内存重叠，

        另外一些编译器可能会把大于一个域的部分存储在下一个字中。

        位域可以是无名位域，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。

        位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进位分配的。

14.3 位域的使用

        位域变量名·位域名

/*-----------------------------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* 结构体 */
struct bs
{
	unsigned a : 1;
	unsigned b : 3;
	unsigned c : 4;
} bit, *pbit;

/*-----------------------------------------------------------------------*/
/*
*  @brief
*		关于 main 的功能描述:
*			位域的使用.
*  @param[in]  void
*
*  @return  return 0
*
*  @implements 低层需求标识号 XXXX
*/
int main()
{
	bit.a = 1;	//给位域赋值（应注意赋值不能超过该位域的允许范围）
	bit.b = 7;	//给位域赋值（应注意赋值不能超过该位域的允许范围）
	bit.c = 15;	//给位域赋值（应注意赋值不能超过该位域的允许范围）

	printf("%d,%d,%d\n", bit.a, bit.b, bit.c);  //以整型量格式输出三个域的内容

	pbit = &bit;	//把位域变量 bit 的地址送给指针变量 pbit
	pbit->a = 0;	//用指针方式给位域 a 重新赋值，赋为 0
	pbit->b &= 3;	//使用了复合的位运算符 "&="，相当于：pbit->b=pbit->b&3
					//位域 b 中原有值为 7，与 3 作按位与运算的结果为 3（111&011=011，十进制值为 3）
	pbit->c |= 1;	//使用了复合位运算符"|="，相当于：pbit->c=pbit->c|1，其结果为 15

	printf("%d,%d,%d\n", pbit->a, pbit->b, pbit->c);	//用指针方式输出了这三个域的值
	/*-----------------------*/
	return 0;
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/

Visual Studio 运行结果：

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