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C语言 位段的理解和用法

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

C语言 位段的理解和用法

目录

一、什么是位段

二、位段的内存分配

三、位段的跨平台问题


一、什么是位段 位段的声明和结构是类似的,有两个不同: 1. 位段的成员必须是 int 、 unsigned int 或 signed int 。 2. 位段的成员名后边有一个冒号和一个数字 下面的A就是一个标准的 位段类型
struct A {
 int _a:2;
 int _b:5;
 int _c:10;
 int _d:30;
};

冒号后面数字是指:比如  _a:2 

指的是  _a 这个成员只占2个Bit位.

这就说明 _a只能表现为  00 01 10 11四个情况,也就是0-3四个数字,_a只有1,2,34四个取值。

         A中 abcd 上面4个加在一起共47个bit位,而正常情况下一个整型是32个比特位。也就是说,我们这个A实际上只占2个整形大小的内存。

这就是表现了在特定条件环境下,位段满足我们需求情况下,更好的节省空间。

我们对这种情况进行一个代码比较:

struct A {
	int _a : 2;
	int _b : 5;
	int _c : 10;
	int _d : 30;
};
struct AA {
	int _a;
	int _b ;
	int _c;
	int _d;
};
int main()
{
	printf("%dn", sizeof(struct A));
	printf("%dn", sizeof(struct AA));
	return 0;
}

运行代码:

A只占了2个整型位, AA为4个整型位内存大小为16

 

二、位段的内存分配 1. 位段的成员可以是 int ,unsigned int, signed int 或者是 char (属于整形家族)类型 2. 位段的空间上是按照需要以 4 个字节( int )或者 1 个字节( char )的方式来开辟的。 3. 位段涉及很多不确定因素, 位段是不跨平台的,注重可移植的程序应该避免使用位段

struct S {
 char a:3;
 char b:4;
 char c:5;
 char d:4;
};

 先对位段 S 进行分析

一个字节有8个比特位:

第一个字节:

bbbbaaa

c占5bit,放不下,放入下一个字节

第二个字节:

ccccc

d占4bit,放入下一字节

第三个字节:

dddd

运行代码验证我们的操作

printf("%dn", sizeof(struct S));

所以S 占3个字节

我们接下来对其赋值,进行验证

struct S {
 char a:3;
 char b:4;
 char c:5;
 char d:4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10; s.b = 12; s.c = 3; s.d = 4;

s.a = 10;  1010,但是a只有3个比特位,实际上只放入了  010

s.b = 12; 放入 1100

s.c = 3;   放入 00011;

s.d = 4;      放入 0100;

内存中以16进制展示 :应为0x62 03 04

1100010
00011
0100

 调试后,没问题

三、位段的跨平台问题 1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。 2. 位段中最大位的数目不能确定。( 16 位机器最大 16 , 32 位机器最大 32 ,写成 27 ,在 16 位机器会出问题。 3. 位段中的成员在内存中从左向右分配,还是从右向左分配标准尚未定义。 4. 当一个结构包含两个位段,第二个位段成员比较大,无法容纳于第一个位段剩余的位时,是舍弃剩余的位还是利用,这是不确定的

总的来说,跟结构相比,位段可以达到同样的效果,但是 可以很好的节省空间,但是有跨平台的问题存在

 

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