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C 位域

如果程序的結(jié)構(gòu)中包含多個(gè)開(kāi)關(guān)量，只有 TRUE/FALSE 變量，如下：

struct
{
  unsigned int widthValidated;
  unsigned int heightValidated;
} status;

這種結(jié)構(gòu)需要 8 字節(jié)的內(nèi)存空間，但在實(shí)際上，在每個(gè)變量中，我們只存儲(chǔ) 0 或 1。在這種情況下，C 語(yǔ)言提供了一種更好的利用內(nèi)存空間的方式。如果您在結(jié)構(gòu)內(nèi)使用這樣的變量，您可以定義變量的寬度來(lái)告訴編譯器，您將只使用這些字節(jié)。例如，上面的結(jié)構(gòu)可以重寫(xiě)成：

struct
{
  unsigned int widthValidated : 1;
  unsigned int heightValidated : 1;
} status;

現(xiàn)在，上面的結(jié)構(gòu)中，status 變量將占用 4 個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間，但是只有 2 位被用來(lái)存儲(chǔ)值。如果您用了 32 個(gè)變量，每一個(gè)變量寬度為 1 位，那么 status 結(jié)構(gòu)將使用 4 個(gè)字節(jié)，但只要您再多用一個(gè)變量，如果使用了 33 個(gè)變量，那么它將分配內(nèi)存的下一段來(lái)存儲(chǔ)第 33 個(gè)變量，這個(gè)時(shí)候就開(kāi)始使用 8 個(gè)字節(jié)。讓我們看看下面的實(shí)例來(lái)理解這個(gè)概念：

實(shí)例

#include <stdio.h> #include <string.h> /* 定義簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu) */ struct { unsigned int widthValidated; unsigned int heightValidated; } status1; /* 定義位域結(jié)構(gòu) */ struct { unsigned int widthValidated : 1; unsigned int heightValidated : 1; } status2; int main( ) { printf( "Memory size occupied by status1 : %dn", sizeof(status1)); printf( "Memory size occupied by status2 : %dn", sizeof(status2)); return 0; }

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Memory size occupied by status1 : 8
Memory size occupied by status2 : 4

位域聲明

在結(jié)構(gòu)內(nèi)聲明位域的形式如下：

struct
{
  type [member_name] : width ;
};

下面是有關(guān)位域中變量元素的描述：

元素描述
type只能為 int(整型)，unsigned int(無(wú)符號(hào)整型)，signed int(有符號(hào)整型) 三種類(lèi)型，決定了如何解釋位域的值。
member_name位域的名稱(chēng)。
width位域中位的數(shù)量。寬度必須小于或等于指定類(lèi)型的位寬度。

帶有預(yù)定義寬度的變量被稱(chēng)為位域。位域可以存儲(chǔ)多于 1 位的數(shù)，例如，需要一個(gè)變量來(lái)存儲(chǔ)從 0 到 7 的值，您可以定義一個(gè)寬度為 3 位的位域，如下：

struct
{
  unsigned int age : 3;
} Age;

上面的結(jié)構(gòu)定義指示 C 編譯器，age 變量將只使用 3 位來(lái)存儲(chǔ)這個(gè)值，如果您試圖使用超過(guò) 3 位，則無(wú)法完成。讓我們來(lái)看下面的實(shí)例：

實(shí)例

#include <stdio.h> #include <string.h> struct { unsigned int age : 3; } Age; int main( ) { Age.age = 4; printf( "Sizeof( Age ) : %dn", sizeof(Age) ); printf( "Age.age : %dn", Age.age ); Age.age = 7; printf( "Age.age : %dn", Age.age ); Age.age = 8; // 二進(jìn)制表示為 1000 有四位，超出 printf( "Age.age : %dn", Age.age ); return 0; }

當(dāng)上面的代碼被編譯時(shí)，它會(huì)帶有警告，當(dāng)上面的代碼被執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Sizeof( Age ) : 4
Age.age : 4
Age.age : 7
Age.age : 0
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