结构体位域操作

一位域的形式

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。

 

注：因编译平台的不同，数据类型的长度也可能有异，以下int代表16Bit型。

 

1、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说明：

（1）、一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个成员变量类型。如一个成员变量所剩空间不够存放另一位域时，应从下一成员变量起存放该位域。也可以有意使某

         位域 从下一成员变量开始。

例如：

struct bs

{

  int a:4;

  int :0;   /*空域*/

  int b:4; /*从下一字节地址开始存放*/

  int 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. 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 test

{

 unsigned char   a:1;

 unsigned char    :2;  /*该2位不能使用*/

 unsigned char  b :3;

  unsigned char 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。

main()

{

  struct bs

  {

    unsigned char a:1;

    unsigned char b:3;

    unsigned char c:4;

  } bit,*pbit;

  bit.a=1;

  bit.b=7;

  bit.c=15;

  printf("%d,%d,%d",bit.a,bit.b,bit.c);

  pbit=&bit;

  pbit->a=0;

  pbit->b&=3;

  pbit->c|=1;

  printf("%d,%d,%d",pbit->a,pbit->b,pbit->c);

}

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。(有人说，赋值不能超过该位域的允许范围，这个目前我还没测会导致后果，大家可以试试)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。

为了节省空间，可以把几个数据压缩到少数的几个类型空间上，比如需要表示二个3位二进制的数，一个2位二进制的数，则可以用一个8位的字符表示之。

转载自：http://www.cnblogs.com/tdyizhen1314/archive/2012/08/08/2628793.html

在Dahdi驱动中看到的一种采用位域节省内存的好的想法，通过union的方式，一个all变量负责占用一个32位内存，与结构体构成union。这样对于结构体的位域成员同时便于扩展，最大可达到32位。非常好的设计思路。

union dahdi_echocan_events {
u32 all;
struct {
u32 CED_tx_detected:1;
u32 CED_rx_detected:1;
u32 CNG_tx_detected:1;
u32 CNG_rx_detected:1;
u32 NLP_auto_disabled:1;
u32 NLP_auto_enabled:1;
} bit;
} events;