位段与字节对齐

所谓位段就是以位为单位定义长度的结构体类型的成员。

例如：

  struct Demo

{

     unsigned  int a：2；

     signed  int b：2；

     unsigned  int c：4；

}demo;

 

Demo一共占用了8位，即一个字节长度。如果对其进行赋值，如：

demo.a = 4;

demo.b = 3;

demo.c = 2;

则打印结果会是 a 0(a两位最大为3,即11);b -1(含符号位);c 2;

 

定义字段，可以节省许多很多空间，试想，如果有一棋盘坐标需要进行定义，那么应该有坐标是否为空，棋盘棋子类别，棋盘各个方向的权值记录。。。由此，我们可定义以下数据结构：

struct ZuoBao

{

    char  qizi;           //'0' 空, '1' 类型一','2' 类型2...

    int     rr0;

    int     rr1;

    int     rr2;

    int      rr3;

};

 

这样累计一下应该是20字节（其中char有三个字节用于对齐）;

如果定义位段：

struct ZuoBao

{

    unsigned  qizi:5;           //'0' 空, '1' 类型一','2' 类型2...

    unsigned       rr:10;       //前两位为权值方向，后8位为权值（0----2^8-1）

};

此时这用了15位，4个字节（其实这个unsigned还有好多余地）；

其实还有很多用例，比如说TCP协议头部结构，简单聊天程序信息等。。。

 

前面提到对齐，我对此了解不多。之所以出现这种情况是因为在读数时通常都是读取偶数地址，对于奇数的尽量跳过，一方面一些平台却是从偶数读起，另一方面就是从奇数读起，可能要跨度两次。如果存储单位有int，有short时，为了读取的快速，通常都是以最大（4字节）为一个存储。如以下例子：

 struct Demo

{

     short c；

     int a；

     char b；

}demo;

 

最大的单位为4字节，那么就有c用两个，空两个；a 用四个； b 用一个，空三个

共计12个字节。
当然，如果是

struct Demo

{

     int a；

     short c；

     char b；

}demo;

a 用四个；c和b联合用四个；

共计8个字节。

struct Demo

{

     int a；

     short c；

     char b；

     char d；

}demo;

如果多个char（1个字节），这是d和c，d正好用4个，

共计8个。

struct Demo

{

     int a；

     short c；

     short b；

     char d；

}demo;

如果b变为short，这是就多出1个字节，没办法，它要在后面空出三个地址来；

此时共计12个字节。

 

位段对齐也可以自己设置，

#pragama pack(n) 就是定义了位段对齐的方式，编译器默认情况是4，如果定义n的话，编译器就会以n进行对齐，知道遇到#pragama pack()结束，恢复默认。

eg：

#pragma pack (2)

/* 2个字节的对齐方式 */

#pragma pack ()   /* 恢复编译器默认的对齐方式，即#pragma pack (4)  */

 

以上是我对位段和对齐的理解，希望大家多多纠错，共同进步！