原创 C语言--位域

2011-10-16 13:49 2025 12 12 分类: MCU/ 嵌入式

位域

    位域是指信息存储时,并不需要占用一个完整的字节,而只需要占几个或是一个二进制位。

    所谓“位域”或是“位段”是指把一个字节中的二进制位划分为几个不同的区域,并说明每个区域的位数.每个域有个域名,允许在程序中按域名进行操作.这样就可以把几个不通的对象用一个字节的二进制位域来表示.

位域定义:

与结构体相仿其形式为:

Struct 位域结构名

{ 位域列表 };

 

其中位域列表的形式为:类型说明符位域名:位域长度

例如:

Struct bs

{

       Int a:8;

       Int b:2;

       Int c:6;

};

位域变量的说明:

与结构变量说明方式相同。可采用先定义后说明,同时定义说明或是直接说明这三种方式。

例如:

Struct bs

{

    Int a:8;

    Int b:2;

    Int c:6;

}data;      

说明databs变量,共占2个字节,其中位域a8,位域b2位,位域c6位。

位域定义的几点说明

  对于位域的定义尚有以下几点说明:

  1. 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时,应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如:

  struct bs

{

unsigned a:4;

unsigned :0; /*空域*/

unsigned b:4; /*从下一单元开始存放*/

unsigned c:4;

}

  在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。

2. 位域的长度不能大于指定类型固有长度,比如说int的位域长度不能超过32bool的位域长度不能超过8

 

  3. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如:

  struct k

{

int a:1

int :2 /*2位不能使用*/

int b:3;

int c:2;

};

从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型, 不过其成员是按二进位分配的。

位域的对齐

  如果结构体中含有位域(bit-field),那么VC中准则是:

  1) 如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止;

  2) 如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍;

  3) 如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式(不同位域字段存放在不同的位域类型字节中),Dev-C++GCC都采取压缩方式;

  系统会先为结构体成员按照对齐方式分配空间和填塞(padding,然后对变量进行位域操作。

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