(笔记)结构体-位域

原创已于 2023-04-10 19:46:34 修改

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#c语言 #c++

于 2023-03-31 16:16:01 首次发布

文章介绍了如何通过定义结构体中的位域来优化数据存储，特别是当只需要表示少量状态或模式时。例如，使用位域可以将一个uint8_t字节划分为表示类型的3位，级别的3位和开关的2位，从而节省空间。在接收处理中，可以通过位运算来提取特定信息，如检查开关状态。这种方式在嵌入式系统和网络通信中常见，能有效利用有限的内存资源。

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摘要
使用
- 接收处理

摘要

需求说明：需要定义一个结构体，其中的一个值需要通过位的方式去处理(如PWM脉冲信号)，而不需要uint8_t整个字节。这样做好处

uint8_t表示一个字节，有8位。可以用来表示一个0~255的值。若不需要这么大的值呢，若只想表示某个模式的开关，某个系列的几个类型。这样的话，他们对值范围的要求只有几个而已，最多只需要一两位。如果用整个字节来表示的话，太过于浪费。
因此可以采用位域的方式，将单个字节拆分成多个部分，每个部分分配几个位（也可以整个结构体，多个字节重新分配）

使用

如我现在有个uint8_t Test，我希望用这个对象来表示

类型：类型有两种。0x00表示A，0x01表示B
级别：级别有两种。0x00表示a，0x01表示b
开关。0x00表示关，0x01表示开。

由此可知，每个对象用两个位足矣。

因此结构体Mytest
struct Mytest
{
	uint8_t test;
};


可以看作
struct Mytest
{
	uint8_t type:3;        //类型,用3位表示 0b000表示A； 0b001表示B
	uint8_t level:3;       //级别,用3位表示  0b000表示a； 0b001表示b
	uint8_t switch:2;     //开关,用2位表示  0b00表示关； 0b01表示开
};
//该结构体的大小依旧是一个字节

接收处理

如发送的是： Ab开 =0b 000 001 01 （网络通讯注意字节序）
接收：通过 &的方式去处理。如想要知道开还是关

auto a = test & 0x01;  //0x01 即 0b 0000 0001

判断a是否是0x01即可

更详细参考