理解C語言位域

有些信息在存儲時，並不需要佔用一個完整的字節， 而只需佔幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態，用一位二進位即可。爲了節省存儲空間，並使處理簡便，Ｃ語言又提供了一種數據結構，稱爲“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節中的二進位劃分爲幾個不同的區域，並說明每個區域的位數。每個域有一個域名，允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節的二進制位域來表示。

 

一、位域的定義和位域變量的說明位域定義與結構定義相仿，其形式爲：
        struct 位域結構名
        { 位域列表 };
其中位域列表的形式爲： 類型說明符 位域名：位域長度
例如：
struct bs
{
        int a:8;
        int b:2;
        int c:6;
};

位域變量的說明與結構變量說明的方式相同。 可採用先定義後說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：
struct bs
{
        int a:8;
        int b:2;
        int c:6;
}data;

 

說明data爲bs變量，共佔兩個字節。其中位域a佔8位，位域b佔2位，位域c佔6位。對於位域的定義尚有以下幾點說明：
       1. 一個位域必須存儲在同一個字節中，不能跨兩個字節。如一個字節所剩空間不夠存放另一位域時，應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。
例如：
struct bs
{
        unsigned a:4
        unsigned :0 /*空域*/
        unsigned b:4 /*從下一單元開始存放*/
        unsigned c:4
}

在這個位域定義中，a佔第一字節的4位，後4位填0表示不使用，b從第二字節開始，佔用4位，c佔用4位。

        2. 由於位域不允許跨兩個字節，因此位域的長度不能大於一個字節的長度，也
就是說不能超過8位二進位。

        3. 位域可以無位域名，這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使
用的。例如：
struct k
{
        int a:1
        int :2 /*該2位不能使用*/
        int b:3
        int c:2
};

從以上分析可以看出，位域在本質上就是一種結構類型， 不過其成員是按二進位分配的。

 

二、位域的使用位域的使用和結構成員的使用相同，其一般形式爲：
        位域變量名·位域名
       位域允許用各種格式輸出。

main(){
        struct bs
        {
                unsigned a:1;
                unsigned b:3;
                unsigned c:4;
        } bit,*pbit;
        bit.a=1;
        bit.b=7;
        bit.c=15;
        printf("%d,%d,%d/n",bit.a,bit.b,bit.c);
        pbit=&bit;
        pbit->a=0;
        pbit->b&=3;
        pbit->c|=1;
        printf("%d,%d,%d/n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}

        上例程序中定義了位域結構bs，三個位域爲a,b,c。說明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。
         程序的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注意賦值不能超過該位域的允許範圍)程序第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量pbit。第14行用指針方式給位域a重新賦值，賦爲0。第15行使用了複合的位運算符"&="，該行相當於：pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值爲7，與3作按位與運算的結果爲3(111&011=011,十進制值爲3)。同樣，程序第16行中使用了複合位運算"|=".之所以要有透析基礎知識這麼個分欄,就是告訴大家重在細節的道理,粗略的東西誰都懂,修煉內功爲高手的必經之路.