概述
为什么要有位域:
数据在存储时并不需要占用一个完整的字节,只需要几个或一个二进制位,为了节省空间,并处理简单,C语言提供了位域。
例如:
struct bs
{int a:8;int b:2;int c:6;};
要点:
1. 一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个字节。如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:
struct bs {
unsigned a:4;
unsigned :0 ;/*空域*/
char b:4 ;/*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4;
}data;
VC6(默认的配置,未作任何优化选择) 对空域的处理。
实验中,0x0012ff74为
变量data的起始地址,位域a填充0x0012ff74的后四位,位域b从0x0012ff78开始,占据0x0012ff78的后四位。所以空域占据了从a开始的4个位剩余部分。
乍看 VC6对空域的处理是依据空域的类型,即unsigned。其实不然。
经试验,空域所占大小和 a的类型及 空余的类型 二者皆相关。
即以下四种情况,
a,空域皆为char时,二者共占据1
字节;
a 为unsigned,空域为unsigned; a 为char,空域为unsigned; a 为unsigned,空域为char;这三种情况,二者共占据4字节。
2. 位域的长度不能大于指定类型固有长度,比如说int的位域长度不能超过32,bool的位域长度不能超过8。
3. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或整位置。无名的位域是不能使用的。例如:
struct k
{int a:1int :2 /*该2位不能使用*/int b:3int 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。
位域的对齐
如果
结构体中含有位域(bit-field),那么VC中准则是:
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;
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;
系统会先为
结构体成员按照对齐方式分配空间和填塞(padding),然后对
变量进行位域操作。
在GCC中的存储:
经测试从第一个字节开始存储的。
例如:
struct A{
unsigned a:3;
unsigned b :5;
}
这样的一个结构体占四个字节,其中a和b成员变量放在第一个字节中,a放在第一个字节的后三位,b放在第一个字节的前五位。
最后
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