C 结构体之位域（位段） | C Bit Fields概述位域的定义对于位域定义的几点说明位域变量的声明位域的使用位域的对齐

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我是靠谱客的博主专一超短裙，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C 结构体之位域（位段） | C Bit Fields概述位域的定义对于位域定义的几点说明位域变量的声明位域的使用位域的对齐，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，

而只需占用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 Bit Fields，翻译为“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。

位域的定义

1.位域的定义与结构体定义相仿，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;

2.实例：
struct bs // 位域结构名为 bs
{
　　 int a:8; // 位域名为 a；
// 位域长度为 8，单位为 bit，即占用 8 个二进制位
　　 int b:2;
　　 int c:6;
};

对于位域定义的几点说明

1.位域类型

在 gcc 中编译测试得知，

位域的类型可以是：char short int long，不支持 float double；

至于复杂类型，以及其他编译器的情况，搁置；

如果使用了不支持的类型，gcc 编译时报错：错误：位段‘*’类型无效

实例：
struct bs
{
char c:1;
short s:1;
int i:1;
long l:3;

~~float j:1;~~ //错误：位段‘j’类型无效
~~double k:1;~~ //错误：位段‘k’类型无效

};

2.位域名
没什么可说的，除了一点：

位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。

另外无名的位域是不能使用的。
3.位域长度
1）位域长度指定了此位域的长度，单位为 bit；

2）位域长度必须是非负整数值（a nonnegative integer value），

且当且仅当无位域名时位域长度方可取 0 值；

否则 gcc 报错：错误：位段‘*’宽度为负或错误：位段‘*’宽度为 0；

3）位域长度不能超过它自身的类型所占的位数，

否则 gcc 编译报错：错误： ‘*’的宽度超过它自身的类型；

实例：
struct bs
{
　　 ~~int a:-1;~~ // gcc 编译报错：错误：位段‘a’宽度为负
~~int b:0;~~ // gcc 编译报错：错误：位段‘b’宽度为 0
　　 ~~int c:33;~~ // gcc 编译报错：错误： ‘c’的宽度超过它自身的类型
int d:32; // 正确
int :0; // 正确
int :2; // 正确
int e:1; // 正确
};

位域变量的声明

位域变量的声明与结构体变量的声明的方式相同。

可采用先定义后声明、同时定义声明、直接说明这三种方式。

实例：

        1.先定义后声明
            struct bs
            {
   　　        int a:8;
   　　        int b:2;
   　　        int c:6;
            };
            struct bs data;

        2.同时定义声明
            struct bs
            {
   　　        int a:8;
   　　        int b:2;
   　　        int c:6;
            } data;

        3.直接说明
            struct
            {
   　　        int a:8;
   　　        int b:2;
   　　        int c:6;
            } data;
            直接说明方式无非就是省去位域结构名，而直接给出位域结构变量。