C语言中结构体的位域(bit-fields)

2/22/2017来源:ASP.NET技巧人气:1634

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(这里假定int类型长度为16位,通常int都是32位)。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单元中,不能跨两个单元。如一个单元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   unsigned b:4   unsigned c:4  }  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 k  {  int a:1  int :2   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。 简而言之,言而简之 这是位域操作的表示方法,也就是说后面加上“:1”的意思是这个成员的大小占所定义类型的1 bit,“:2”占2 bit,依次类推。当然大小不能超过所定义类型包含的总bit数。  一个bytes(字节)是8 bit(bit)。例如你的结构中定义的类型是u_char,一个字节,共8bit,最大就不能超过8。  32位机下,  short是2字节,共16bit,最大就不能超过16.  int是4字节,共32bit,最大就不能超过32.  依次类推。  这样定义比较省空间。例如你上面的结构,定义的变量类型是u_char,是一字节类型,即8bit。  fc_subtype占了4bit,fc_type占2bit,fc_PRotocol_version占2bit,共8bit,正好是一个字节。  其他八个成员,各占1bit,共8bit,正好也是一个字节。  因此你的结构的大小如果用sizeof(struct frame_control)计算,就是2bytes.