位域及对齐

位域是指信息在存储时，并不需要一个完整的字节，而只需要占一个或几个二进制位。

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制位划分为几个不同的区域，并说明每个位域的位数。

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。

/* **  位域定义  ** 与结构定义相似,形式为： struct 位域结构名 {位域列表 }; 位域列表的形式为：类型说明符 位域名：位域长度*///data为bit_field变量，共占2个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位struct bit_filed{int a:8;int b:2;int c:6;}data;

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 <stdio.h>#include <iostream>using namespace std;typedef struct bit_filed{unsigned char a:1;unsigned char b:3;unsigned char c:4;}BF;int main(){BF bit = {1,6,12};printf("size of bit is %d\n",sizeof(bit));//1printf("%d\t%d\t%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);//1,6,12BF *pbit = &bit;pbit->a = 0;pbit->b |= 1;pbit->c &= 8;printf("address of bit is 0x%x\n",(int)pbit);printf("%d\t%d\t%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);//0,7,8printf("%d",sizeof(unsigned));system("pause");return 0;}

结构体中位域的对齐：

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；

typedef struct bit_filed{unsigned char a:5;unsigned char b:3;unsigned char c:4;}BF;int main(){BF bit = {15,7,4};printf("size of bit is %d\n",sizeof(bit));//2printf("%d\t%d\t%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);//15,7,4system("pause");return 0;}

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；

typedef struct bit_filed{unsigned int  a:5;unsigned char b:3;}BF;int main(){BF bit = {15,4};printf("size of bit is %d\n",sizeof(bit));//8printf("%d\t%d\n",bit.a,bit.b);//15,4system("pause");return 0;}

4个字节存int型，char b后要填充3个字节。

4）如果位域字段之间穿插着非位域字段，则不进行压缩。

typedef struct bit_filed{unsigned int  a:5;double i;unsigned char b:3;}BF;int main(){BF bit = {15,10,4};printf("size of bit is %d\n",sizeof(bit));//24printf("%d\t%.f\t%d\n",bit.a,bit.i,bit.b);//15,10,4system("pause");return 0;}

5）整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。

ps：

------对齐模数的选择只能根据基本数据类型，所以对于结构体中嵌套结构体，只能考虑进行拆分成基本数据类型。

------类对象在内存中存放的方式和结构体类似，注意不包括静态数据成员所占的空间，虚函数，会再增加一个指针的空间大小。