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10.4C语言位域(位段)

作者: 文盲妞 来源: 怪哈哈网 日期: 2015-09-29 10:30:24 人气: -

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。例如开关只有通电和断电两种状态,用0和1表示足以,也就是用一个二进位。所以C语言又提供了一种数据结构,称为位域位段

位域在应用开发中较少使用,你可以暂时跳过,遇到相关问题再回来温习。

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。每个区域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。

位域的定义和位域变量的说明

位域的定义与结构类似,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:

  1. struct bs{
  2. int a:8;
  3. int b:2;
  4. int c:6;
  5. };

可以先定义位域再定义位域变量,也可以同时定义。例如:

struct bs data;

或者:

  1. struct bs{
  2. int a:8;
  3. int b:2;
  4. int c:6;
  5. } 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。

对位域的几点说明

1) 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如果一个字节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:

  1. struct bs{
  2. unsigned a:4;
  3. unsigned :0;  //空域
  4. unsigned b:4;  //从下一单元开始存放
  5. unsigned c:4
  6. }

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) 由于位域不允许跨两个字节,因此位域的长度不能大于一个字节的长度,也就是说不能超过8位二进位。

3) 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:

  1. struct k{
  2. int a:1;
  3. int  :2;  //该2位不能使用
  4. int b:3;
  5. int c:2;
  6. };

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。

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。

【示例】位域的使用。

  1. #include <stdio.h>
  2. int main(){
  3. struct{
  4. unsigned a:1;
  5. unsigned b:3;
  6. unsigned c:4;
  7. } bit, *pbit;
  8. bit.a=1;
  9. bit.b=7;
  10. bit.c=15;
  11. printf("%d, %d, %d\n", bit.a, bit.b, bit.c);
  12. pbit=&bit;
  13. pbit->a=0;
  14. pbit->b&=3;
  15. pbit->c|=1;
  16. printf("%d, %d, %d\n", pbit->a, pbit->b, pbit->c);
  17. return 0;
  18. }

运行结果:
1, 7, 15
0, 3, 15

程序第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符|=,相当于:

pbit->c=pbit->c|1;

其结果为15。


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