學點C語言(27):數據類型 - 結構中的“位字段”

所有基礎的數據類型, 最大的也不過 10 個字節;

我們可以自定義的數據類型 -- "結構", 通過把若干類型組合在一起, 讓一種類型可以大很多.

我們知道, 一個字節有八個 Bit 組成; 能否把一種類型縮小、縮小到 Bit 級?

結構中的 "位字段" 是以 Bit 為單位的, 這已經是計算機的最小單位, 大小是 char 類型的 1/8.

下面的例子中定義的位字段, 分別有 1-4 Bit 大小; 1 Bit 的字段只能放兩個數(0、1), 4 Bit 的字段也只能放下 16 個數:

1. 結構體可以包含位字段:

#include　<stdio.h>

int　main(void)
{
　　struct　Bit　{
　　　　unsigned　a:　1;　/*　1　Bit,　取值范圍:　0　-　1　*/
　　　　unsigned　b:　2;　/*　2　Bit,　取值范圍:　0　-　3　*/
　　　　unsigned　c:　3;　/*　3　Bit,　取值范圍:　0　-　7　*/
　　　　unsigned　d:　4;　/*　4　Bit,　取值范圍:　0　-　15　*/
　　}　B;

　　B.a　=　1;
　　B.b　=　3;
　　B.c　=　7;
　　B.d　=　15;

　　printf("%d,　%d,　%d,　%d\n",　B.a,　B.b,　B.c,　B.d);

　　getchar();
　　return　0;
}

上例中, 位域的類型被指定為是無符號的整型(unsigned int), 我試著只要是整型都可以, 但要一致.

假如我們定義 8 個字段, 每個字段都是 1 Bit, 就可以很好地明細一個字節, 譬如:

11111111B = 255;

00000001B = 1;

00001111B = 15;

01111111B = 127;

下面的例子用程序對上面的說明做了落實:

2. 用 8 個 Bit 構成一個 unsigned char 數:

#include　<stdio.h>

int　main(void)
{
　　struct　Bit　{
　　　　int　b8:　1;
　　　　int　b7:　1;
　　　　int　b6:　1;
　　　　int　b5:　1;
　　　　int　b4:　1;
　　　　int　b3:　1;
　　　　int　b2:　1;
　　　　int　b1:　1;
　　}　B;

　　unsigned　char　*p　=　NULL;

　　B.b1　=　1;　B.b2　=　1;　B.b3　=　1;　B.b4　=　1;　B.b5　=　1;　B.b6　=　1;　B.b7　=　1;　B.b8　=　1;
　　p　=　(unsigned　char　*)&B;
　　printf("%d\n",　*p);　/*　255　*/

　　B.b1　=　0;　B.b2　=　0;　B.b3　=　0;　B.b4　=　0;　B.b5　=　0;　B.b6　=　0;　B.b7　=　0;　B.b8　=　1;
　　p　=　(unsigned　char　*)&B;
　　printf("%d\n",　*p);　/*　1　　*/

　　B.b1　=　0;　B.b2　=　0;　B.b3　=　0;　B.b4　=　0;　B.b5　=　1;　B.b6　=　1;　B.b7　=　1;　B.b8　=　1;
　　p　=　(unsigned　char　*)&B;
　　printf("%d\n",　*p);　/*　15　*/

　　B.b1　=　0;　B.b2　=　1;　B.b3　=　1;　B.b4　=　1;　B.b5　=　1;　B.b6　=　1;　B.b7　=　1;　B.b8　=　1;
　　p　=　(unsigned　char　*)&B;
　　printf("%d\n",　*p);　/*　127　*/

　　getchar();
　　return　0;
}

3. 包含位字段的結構和其他結構沒有區別, 譬如同時包含其他類型的字段:

#include　<stdio.h>

int　main(void)
{
　　struct　Bit　{
　　　　unsigned　b1:　1;
　　　　unsigned　b2:　1;
　　　　float　f;
　　}　B;

　　B.b1　=　0;
　　B.b2　=　1;
　　B.f　=　3.14;

　　printf("%d,　%d,　%g\n",　B.b1,　B.b2,　B.f);

　　getchar();
　　return　0;
}

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