浅谈结构体及linux下内存分配原则

结构体在程序中的应用是很广泛的，要处理的问题越复杂，数据量越多越杂，就越需要用到结构体。比如网络，内核，驱动等等。熟练使用结构体对每个程序员都是至关重要的。一个好的结构体不仅能使程序体系结构清晰，而且使得操作灵活，可扩展性强。linux网络之所以很强大，这和它里设计合理的数据结构有很大关系。

结构体定义：

struct a{int xx:4;int yy:4;};

结构体初始化：

方式一：

struct a aa ={xx:2,yy:3};

方式二：

struct a cc ={.xx=6,.yy=1,};

方式三：

struct a dd={4,2};

在定义中，可以限制变量的位的作用域，比如上面的：int xx：4;这表明xx的有效域只有4位，也就是能给他赋值的最大值为15，如果超过这个值，编译器就会报错：warning: overflow in implicit constant conversion。

在这里如果你给xx赋值为15，如：

struct a cc ={.xx=15,.yy=1,};

然后输出：

printf("cc.xx = %d\n",cc.xx);

结果会是：-1

因为这里定义的xx为int 型，15的二进制位1111，最高位为1，表示为负数，所以取反加1后为0001。所以是-1。

这种位域操作的好处是当你不需要用到你定义的类型的长度时，可以加位域操作以节省内存空间。

引出的其他问题

这里用sizeof(struct a)得到的是4，如果不加位域限制则是8，至于为什么是4呢？4bit+4bit应该刚好是1byte啊，应该是1才对啊。这是因为我是在linux下编译执行的，而在linux对内存分配最小值为类型值的一半。（我在linux下做了实验）如下我定义了一个结构体：

struct a{short int xx:2;short int yy:2;}bb;

如上，我定义二个short int类型值，short int在32位linux下为2字节，这里二个相加不足一字节，但是输出sizeof(struct a)的值为2。不足一字节系统自动补满一字节。

struct a{short int xx:9;short int yy:2;}bb;

这个输出也是2。xx超过一字节，但是9+2=11，还没有超过16（2字节），我猜系统将xx超过的那1bit分到了yy那1bit里面了。

struct a{short int xx:9;short int yy:9;}bb;

这个输出是4。9+9=18，超过了16，系统各分配了2字节给xx和yy。