C中的位域
在本节中,我们将介绍C中的位字段。
假设您的C程序包含许多TRUE/FALSE变量,这些变量按称为状态的结构分组,如下所示–
struct { unsigned int widthValidated; unsigned int heightValidated; } status;
这种结构需要8位存储空间,但实际上,我们将在每个变量中存储0或1。在这种情况下,C编程语言提供了一种更好的利用内存空间的方法。
如果在结构内部使用此类变量,则可以定义变量的宽度,该宽度告诉C编译器您将仅使用那些位数。例如,上面的结构可以重写如下:
struct { unsigned int widthValidated : 1; unsigned int heightValidated : 1; } status;
上面的结构需要4位存储空间来存储状态变量,但是只有2位存储值。
如果最多使用32个变量,每个变量的宽度为1位,则状态结构也将使用4位。但是,一旦有了33个变量,它将分配内存的下一个插槽,并开始使用8位。让我们检查以下示例以了解概念-
范例程式码
#include <stdio.h> #include <string.h> /* define simple structure */ struct { unsigned int widthValidated; unsigned int heightValidated; } status1; /* define a structure with bit fields */ struct { unsigned int widthValidated : 1; unsigned int heightValidated : 1; } status2; int main( ) { printf( "Memory size occupied by status1 : %d\n", sizeof(status1)); printf( "Memory size occupied by status2 : %d\n", sizeof(status2)); return 0; }
输出结果
Memory size occupied by status1 : 8 Memory size occupied by status2 : 4
位域声明:
位域的声明在结构内部具有以下形式-
struct { type [member_name] : width ; };
下表描述了位字段的变量元素-
用预定义宽度定义的变量称为位字段。一个位字段可以容纳一个以上的位;例如,如果您需要一个变量来存储从0到7的值,则可以定义一个宽度为3位的位字段,如下所示:
struct { unsigned int age : 3; } Age;
上面的结构定义指示C编译器age变量将仅使用3位来存储值。如果您尝试使用3个以上的位,那么它将不允许您这样做。让我们尝试以下示例–
范例程式码
#include <stdio.h> #include <string.h> struct { unsigned int age : 3; } Age; int main( ) { Age.age = 4; printf( "Sizeof( Age ) : %d\n", sizeof(Age) ); printf( "Age.age : %d\n", Age.age ); Age.age = 7; printf( "Age.age : %d\n", Age.age ); Age.age = 8; printf( "Age.age : %d\n", Age.age ); return 0; }
输出结果
Sizeof( Age ) : 4 Age.age : 4 Age.age : 7 Age.age : 0