详解C语言位域的使用与注意事项

位域的定义

有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几 个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿，其形式为：

struct 位域结构名
　　{ 位域列表 };
eg：struct weiyu {
         int a:2;
         int b:5;
         int  :5;//此五位为空域，不能使用    
         int c:3;
          }

位域虽然简单好用，但使用时需要注意：

     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) 整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。

     4) 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，Dev-C++采取压缩方式；

     5) 如果位域字段之间穿插着非位域字段，则不进行压缩；（不针对所有的编译器）

注意：4 ，5跟编译器有较大的关系，使用时要慎重，尽量避免。

#include "stdio.h"
void main(int argn ,char *argv)
{
  struct   test {
    unsigned a:10;
    unsigned b:10;
    unsigned c:6;
    unsigned :2;//this two bytes can't use
    unsigned d:4;
    }data,*pData;
  data.a=0x177;
  data.b=0x111;
  data.c=0x7;
  data.d=0x8;
  
  pData=&data;
  printf("data.a=%x data.b= %x data.c=%x data.d=%xn",pData->a,pData->b,pData->c,pData->d);//位域可以使用指针
  printf("sizeof(data)=%dn",sizeof(data));  //4 bytes ，最常用的情况
  struct testLen{
  char a:5;
  char b:5;
  char c:5;
  char d:5;
  char e:5;
  }len;
  
  printf("sizeof(len)=%dn",sizeof(len));   //5bytes 规则2
  struct testLen1{
    char a:5;
    char b:2;
    char d:3;
    char c:2;
    char e:7;
    }len1;
  printf("sizeof(len1) =%dn",sizeof(len1));  //3bytes 规则1
  struct testLen2{
    char a:2;
    char :3;
    char b:7;
    long d:20; //4bytes
    char e:4;
    }len2;
  printf("sizeof(len2)=%dn",sizeof(len2)); //12 规则3，4,5，总长为4的整数倍，2+3 占1byte，b占1bye 由于与long对其，2+3+7 占4字节，后面 d 与 e进行了优化 占一个4字节
  struct testLen3{
    char a:2;
    char :3;
    char b:7;
    long d:30;
    char e:4;
    }len3;
  printf("sizeof(len3)=%dn",sizeof(len3));//12 规则3，4，5，总长为4的整数倍，2+3 占1byte，b占1bye 由于与long对其，2+3+7 占4字节，后面 d占一个4字节，为了保证与long对其e独占一个4字节
}

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家学习或者使用C语言能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。