C/C++ 中的位域

各种基本数据类型中，长度最小的char和bool在内存中占用一个字节的空间，但对于某些数据类型只需要几个二进制位即可保存，例如：
enum GameResult { WIN, LOSE, TIE, CANCEL };
由于它只有四种取值，只需要两个二进制位就可保存，而一个GameResult类型变量至少要占1个字节（8个二进制位），在很多编译器中，甚至还会占据更多的空间。单一变量所浪费的空间也许并不显著，但如果一个类中有多个这样的数据成员，那么他们所浪费的空间累加起来会很大。一种可以想到的解决办法是，将类中多个这样的数据成员“打包”，让他们不必从整字节开始，而是可以只占据某些自己字节的某几位。为了解决这一问题，C++允许在类中声明位域。

位域是一种将类中的多个数据成员打包，从而使不同成员可以共享相同的字节的机制。在类定义中，位域的定义方式为：
数据类型说明符 成员名 ：位数；

程序员可以通过冒号（：）后的位数来指定为一个位域所占用的二进制位数。使用位域，有以下几点需要注意：

• C++标准规定了使用这种机制用来允许编译器将不同的位域“打包”，但这种“打包”的具体方式，C++并没有规定，因此不同的编译器会有不同的处理方式，不同编译器下，包含位域的类所占用的空间也会有所不同。
• 只有bool、char、int、和enum的成员才能够被定义为位域。
• 位域虽然节省了内存空间，但由于打包和解包的过程中需要耗费额外的操作，所以运行时间很有可能会增加。
• 结构体与类的唯一区别在于访问权限，因此也允许定义位域；但联合体中，各个成员本身就共用相同的内存单元，因此没必要也不允许定义位域。

示例代码

设计一个结构体存储学生的成绩信息，需要包括学号、年级和成绩3项内容，学号的范围是 0~99 999 999，年级分为 freshman， sophomore， junior， senior四种，成绩包括A,B,C,D四个等级

分析：学号包括27个二进制位（2^27 = 134 217 728）的有效信息，而年级、成绩各包括2个二进制位有效信息。如果用整型存储学号，分别用枚举类型存储年级和等级（各至少占用一个字节），则总共至少占用6字节。如果采用位域，则需要 27 + 2 + 2 = 31 个二进制位，只需4个字节就能存下。
源程序：

#include <iostream>
using namespace std;

enum Level {
   
   FRESHMAN, SOPHOMORE, JUNIOR, SENIOR};
enum Grade {