C說話 位域詳解及示例代碼。本站提示廣大學習愛好者：（C說話 位域詳解及示例代碼）文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是C說話 位域詳解及示例代碼正文
有些數據在存儲時其實不須要占用一個完全的字節，只須要占用一個或幾個二進制位便可。例如開關只要通電和斷電兩種狀況，用 0 和 1 表現足以，也就是用一個二進位。恰是基於這類斟酌，C說話又供給了一種叫做位域的數據構造。
在構造體界說時，我們可以指定某個成員變量所占用的二進制位數（Bit），這就是位域。請看上面的例子：
struct bs{
unsigned m;
unsigned n: 4;
unsigned char ch: 6;
}
:前面的數字用來限制成員變量占用的位數。成員 m 沒無限制，依據數據類型便可推算出它占用 4 個字節（Byte）的內存。成員 n、ch 被:前面的數字限制，不克不及再依據數據類型盤算長度，它們分離占用 4、6 位（Bit）的內存。
n、ch 的取值規模異常無限，數據略微年夜些就會產生溢出，請看上面的例子：
#include <stdio.h>
int main(){
struct bs{
unsigned m;
unsigned n: 4;
unsigned char ch: 6;
} a = { 0xad, 0xE, '$'};
//第一次輸入
printf("%#x, %#x, %c\n", a.m, a.n, a.ch);
//更改值後再次輸入
a.m = 0xb8901c;
a.n = 0x2d;
a.ch = 'z';
printf("%#x, %#x, %c\n", a.m, a.n, a.ch);
return 0;
}
運轉成果：
0xad, 0xe, $
0xb8901c, 0xd, :
關於 n 和 ch，第一次輸入的數據是完全的，第二次輸入的數據是殘破的。
第一次輸入時，n、ch 的值分離是 0xE、0x24（'$' 對應的 ASCII 碼為 0x24），換算成二進制是 1110、10 0100，都沒有超越限制的位數，可以或許正常輸入。
第二次輸入時，n、ch 的值變成 0x2d、0x7a（'z' 對應的 ASCII 碼為 0x7a），換算成二進制分離是 10 1101、111 1010，都超越了限制的位數。超越部門被直接截去，剩下 1101、11 1010，換算成十六進制為 0xd、0x3a（0x3a 對應的字符是 :）。
C說話尺度劃定，位域的寬度不克不及跨越它所依靠的數據類型的長度。淺顯地講，成員變量都是有類型的，這個類型限制了成員變量的最年夜長度，:前面的數字不克不及跨越這個長度。
例如下面的 bs，n 的類型是 unsigned int，長度為 4 個字節，合計 32 位，那末 n 前面的數字就不克不及跨越 32；ch 的類型是 unsigned char，長度為 1 個字節，合計 8 位，那末 ch 前面的數字就不克不及跨越 8。
我們可以如許以為，位域技巧就是在成員變量所占用的內存當選出一部門位寬來存儲數據。
C說話尺度還劃定，只要無限的幾種數據類型可以用於位域。在 ANSI C 中，這幾種數據類型是 int、signed int 和 unsigned int（int 默許就是 signed int）；到了 C99，_Bool 也被支撐了。
關於C說話尺度和 ANSI C 和 C99 的差別，我們已在VIP教程《C說話的兩套尺度》中停止了講授。
但編譯器在詳細完成時都停止了擴大，額定支撐了 char、signed char、unsigned char 和 enum 類型，所以下面的代碼固然
不相符C說話尺度，但它仍然可以或許被編譯器支撐。
位域的存儲
C說話尺度並沒有劃定位域的詳細存儲方法，分歧的編譯器有分歧的完成，但它們都盡可能緊縮存儲空間。
位域的詳細存儲規矩以下：
1) 當相鄰成員的類型雷同時，假如它們的位寬之和小於類型的 sizeof 年夜小，那末前面的成員緊鄰前一個成員存儲，直到不克不及包容為止；假如它們的位寬之和年夜於類型的 sizeof 年夜小，那末前面的成員將重新的存儲單位開端，其偏移量為類型年夜小的整數倍。
以上面的位域 bs 為例：
#include <stdio.h>
int main(){
struct bs{
unsigned m: 6;
unsigned n: 12;
unsigned p: 4;
};
printf("%d\n", sizeof(struct bs));
return 0;
}
運轉成果：
4
m、n、p 的類型都是 unsigned int，sizeof 的成果為 4 個字節（Byte），也即 32 個位（Bit）。m、n、p 的位寬之和為 6+12+4 = 22，小於 32，所以它們會挨著存儲，中央沒有裂縫。
sizeof(struct bs) 的年夜小之所認為 4，而不是 3，是由於要將內存對齊到 4 個字節，以便進步存取效力，這將在《C說話和內存》專題的《C說話內存對齊，進步尋址效力》一節中具體講授。
假如將成員 m 的位寬改成 22，那末輸入成果將會是 8，由於 22+12 = 34，年夜於 32，n 會重新的地位開端存儲，絕對 m 的偏移量是 sizeof(unsigned int)，也即 4 個字節。
假如再將成員 p 的位寬也改成 22，那末輸入成果將會是 12，三個成員都不會挨著存儲。
2) 當相鄰成員的類型分歧時，分歧的編譯器有分歧的完成計劃，GCC 會緊縮存儲，而 VC/VS 不會。
請看上面的位域 bs：
#include <stdio.h>
int main(){
struct bs{
unsigned m: 12;
unsigned char ch: 4;
unsigned p: 4;
};
printf("%d\n", sizeof(struct bs));
return 0;
}
在 GCC 下的運轉成果為 4，三個成員挨著存儲；在 VC/VS 下的運轉成果為 12，三個成員依照各自的類型存儲（與不指定位寬時的存儲方法雷同）。
m 、ch、p 的長度分離是 4、1、4 個字節，合計占用 9 個字節內存，為何在 VC/VS 下的輸入成果倒是 12 呢？這個疑問將在《C說話和內存》專題的《C說話內存對齊，進步尋址效力》一節中為您解開。
3) 假如成員之間交叉著非位域成員，那末不會停止緊縮。例如關於上面的 bs：
struct bs{
unsigned m: 12;
unsigned ch;
unsigned p: 4;
};
在各個編譯器下 sizeof 的成果都是 12。
經由過程下面的剖析，我們發明位域成員常常不占用完全的字節，有時刻也不處於字節的開首地位，是以應用&獲得位域成員的地址是沒成心義的，C說話也制止如許做。地址是字節（Byte）的編號，而不是位（Bit）的編號。
無名位域
位域成員可以沒著名稱，只給出數據類型和位寬，以下所示：
struct bs{
int m: 12;
int : 20; //該位域成員不克不及應用
int n: 4;
};
無名位域普通用來作填充或許調劑成員地位。由於沒著名稱，無名位域不克不及應用。
下面的例子中，假如沒有位寬為 20 的無名成員，m、n 將會挨著存儲，sizeof(struct bs) 的成果為 4；有了這 20 位作為填充，m、n 將離開存儲，sizeof(struct bs) 的成果為 8。
以上就是對 C說話位域的材料整頓，後續持續彌補相干材料，感謝年夜家對本站的支撐！
