位域 （类似于结构体）

位域 

　　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。一、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   }; 

　　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的方式相同。   可采用先定义后说明，同时定义说明或者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data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。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.   由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。 

　　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   /*该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。 

　　二、位域的使用 

　　位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为：   位域变量名·位域名   位域允许用各种格式输出。 

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <stdio.h>using namespace std;int main(void) { struct bs { unsigned a: 1; unsigned b: 3; unsigned c: 4; }bit, *pbit; bit.a = 1; bit.b = 7; bit.c = 15; printf("%d,%d,%d\n", bit.a, bit.b, bit.c); pbit = &bit; pbit->a = 0; pbit->b &= 3; pbit->c |= 1; printf("%d,%d,%d\n", pbit->a, pbit->b, pbit->c); return 0; }

　　上例程序中定义了位域结构bs，三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。 

　　程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。(   应注意赋值不能超过该位域的允许范围)程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值，赋为0。第15行使用了复合的位运算符 "&= "，   该行相当于：   pbit-> b=pbit-> b&3位域b中原有值为7，与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样，程序第16行中使用了复合位运算 "|= "，   相当于：   pbit-> c=pbit-> c|1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

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++和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。