C语言位域

news2024/12/23 7:50:19

如果程序的结构中包含多个开关量,只有 TRUE/FALSE 变量,如下:

struct
{
  unsigned int widthValidated;
  unsigned int heightValidated;
} status;

这种结构需要 8 字节的内存空间,但在实际上,在每个变量中,我们只存储 0 或 1。在这种情况下,C 语言提供了一种更好的利用内存空间的方式。如果您在结构内使用这样的变量,您可以定义变量的宽度来告诉编译器,您将只使用这些字节。例如,上面的结构可以重写成:

struct
{
  unsigned int widthValidated : 1;
  unsigned int heightValidated : 1;
} status;

现在,上面的结构中,status 变量将占用 4 个字节的内存空间,但是只有 2 位被用来存储值。如果您用了 32 个变量,每一个变量宽度为 1 位,那么 status 结构将使用 4 个字节,但只要您再多用一个变量,如果使用了 33 个变量,那么它将分配内存的下一段来存储第 33 个变量,这个时候就开始使用 8 个字节。让我们看看下面的实例来理解这个概念:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
/* 定义简单的结构 */
struct
{
  unsigned int widthValidated;
  unsigned int heightValidated;
} status1;
 
/* 定义位域结构 */
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;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

Memory size occupied by status1 : 8
Memory size occupied by status2 : 4

位域声明

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 1 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。

典型的实例:

  • 用 1 位二进位存放一个开关量时,只有 0 和 1 两种状态。
  • 读取外部文件格式——可以读取非标准的文件格式。例如:9 位的整数。

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:

type [member_name] : width ;

下面是有关位域中变量元素的描述:

带有预定义宽度的变量被称为位域。位域可以存储多于 1 位的数,例如,需要一个变量来存储从 0 到 7 的值,您可以定义一个宽度为 3 位的位域,如下:

struct
{
  unsigned int age : 3;
} Age;

 上面的结构定义指示 C 编译器,age 变量将只使用 3 位来存储这个值,如果您试图使用超过 3 位,则无法完成。

struct bs{
    int a:8;
    int b:2;
    int c:6;
}data;

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。

让我们再来看一个实例:

struct packed_struct {
  unsigned int f1:1;
  unsigned int f2:1;
  unsigned int f3:1;
  unsigned int f4:1;
  unsigned int type:4;
  unsigned int my_int:9;
} pack;

在这里,packed_struct 包含了 6 个成员:四个 1 位的标识符 f1..f4、一个 4 位的 type 和一个 9 位的 my_int。

让我们来看下面的实例:

#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; // 二进制表示为 1000 有四位,超出
   printf( "Age.age : %d\n", Age.age );
 
   return 0;
}

当上面的代码被编译时,它会带有警告,当上面的代码被执行时,它会产生下列结果:

Sizeof( Age ) : 4
Age.age : 4
Age.age : 7
Age.age : 0

对于位域的定义尚有以下几点说明:

  • 一个位域存储在同一个字节中,如一个字节所剩空间不够存放另一位域时,则会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  :4;    /* 空域 */
    unsigned b:4;    /* 从下一单元开始存放 */
    unsigned c:4
}
  • 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。

  • 位域的宽度不能超过它所依附的数据类型的长度,成员变量都是有类型的,这个类型限制了成员变量的最大长度,: 后面的数字不能超过这个长度。

  • 位域可以是无名位域,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;    /* 该 2 位不能使用 */
    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。

位域的使用

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
位域变量名->位域名

位域允许用各种格式输出。

请看下面的实例:

#include <stdio.h>
 
int main(){
    struct bs{
        unsigned a:1;
        unsigned b:3;
        unsigned c:4;
    } bit,*pbit;
    bit.a=1;    /* 给位域赋值(应注意赋值不能超过该位域的允许范围) */
    bit.b=7;    /* 给位域赋值(应注意赋值不能超过该位域的允许范围) */
    bit.c=15;    /* 给位域赋值(应注意赋值不能超过该位域的允许范围) */
    printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);    /* 以整型量格式输出三个域的内容 */
    pbit=&bit;    /* 把位域变量 bit 的地址送给指针变量 pbit */
    pbit->a=0;    /* 用指针方式给位域 a 重新赋值,赋为 0 */
    pbit->b&=3;    /* 使用了复合的位运算符 "&=",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) */
    pbit->c|=1;    /* 使用了复合位运算符"|=",相当于:pbit->c=pbit->c|1,其结果为 15 */
    printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);    /* 用指针方式输出了这三个域的值 */
}

上例程序中定义了位域结构 bs,三个位域为 a、b、c。说明了 bs 类型的变量 bit 和指向 bs 类型的指针变量 pbit。这表示位域也是可以使用指针的。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/113915.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

JavaScript游戏开发(4)(笔记)

文章目录八、角色动作状态的管理8.1 准备部分8.2 角色状态改变的基本方式8.3 完善整个代码8.4 存在的问题九、简单的横板动作卷轴游戏9.1 准备部分9.2 输入管理器9.3 状态管理器9.4 背景管理器9.5 敌人管理器9.6 碰撞检测、UI绘制9.7 更多的角色状态与特效9.8 完善游戏附录素材…

跳槽、换房、不忘输出,与你分享我匆忙的 2022~

前些日子下班回家的瞬间&#xff0c;忽然想起去年春节还在跟老爸吐露职场的困境和对房子的无奈。哪曾想过了不到半年的时间竟全部解决&#xff0c;令我不禁感叹人生的捉摸不透。 让我姑且花点文字记录下&#xff0c;与你分享我这一年的匆匆忙忙&#xff5e; 目录前瞻&#xf…

Listener监听器 | 监听域对象创建和销毁、使用监听器统计网站在线人数

目录 一&#xff1a;监听域对象创建和销毁 1、什么是监听器&#xff1f;监听器有什么用&#xff1f; 2、Servlet规范中提供了哪些监听器&#xff1f; 3、实现一个监听器的步骤 4、HttpSessionBindingListener 5、HttpSessionIdListener & HttpSessionActivationList…

【编译原理】实验二:NFA到DFA

目录 实验二 NFA 到 DFA 一、实验目的 二、预备知识 三、实验内容 NFA向DFA的转换的思路 NFA和DFA之间的联系 NFAToDFA.h 文件 main.c 文件 RegexpToPost.c 文件 PostToNFA.c 文件 NFAFragmentStack.c 文件 PostToNFA.h 文件 NFAFragmentStack.h 文件 NFAStateStack.h 文件 dem…

【C++】使用yaml-cpp操作yaml文件

目录 1 安装yaml-cpp 2 工程结构 &#xff08;1&#xff09;test.yaml的内容 &#xff08;2&#xff09;CmakeLists.txt &#xff08;3&#xff09;代码 3 运行结果 4 报错处理 1 安装yaml-cpp &#xff08;1&#xff09;cd 到yaml-cpp下载的目的路径 例如&#xff1a;…

spring之反射机制之Spring-DI核心实现

文章目录前言一、回顾反射机制之反射调用方法1、编写一个方法类SomeService2、通过反射机制调用SomeService类中的方法二、反射机制之Spring-DI核心实现前言 调用一个方法当中含有几个要素&#xff1f; 1、调用哪个对象 2、调用哪个方法 3、调用方法的时候传什么参数 4、方法执…

一文弄懂 React ref

前言 对于 Ref 理解与使用&#xff0c;一些读者可能还停留在用 ref 获取真实 DOM 元素和获取类组件实例层面上 其实 ref 除了这两项常用功能之外&#xff0c;还有很多别的小技巧 通过本篇文章的学习&#xff0c;你将收获 React ref 的基本和进阶用法&#xff0c;并且能够明白…

LeetCode HOT 100 —— 621. 任务调度器

题目 给你一个用字符数组 tasks 表示的 CPU 需要执行的任务列表。其中每个字母表示一种不同种类的任务。任务可以以任意顺序执行&#xff0c;并且每个任务都可以在 1 个单位时间内执行完。在任何一个单位时间&#xff0c;CPU 可以完成一个任务&#xff0c;或者处于待命状态。 然…

使用 SwiftUI 布局协议构建六边形网格,如何制作在六边形网格中显示子视图的通用 SwiftUI 容器

我们将要制作的组件可以作为Swift 包使用。 SwiftUI 非常擅长构建矩形框架的层次结构。随着最近的加入,Grid它变得更好了。然而,今天我们要构建一个疯狂的六边形布局。当然,没有专门的布局类型。所以我们用协议建立我们自己的Layout! 绘制一个六边形 让我们首先为我们的…

在linux中配置redis去中心化集群

目录 前情回顾 一、集群配置 二、启动redis集群 三、检验是否成功 成功&#xff01; 前情回顾 linux中配置redis主从复制及开启哨兵模式 一、集群配置 查看所有的redis服务进程 ps -ef | grep redis 关闭所有的redis服务&#xff08;6379,6380,6381) kill -9 99168 kill …

第十章:数据库恢复技术

1、【多选题】下列哪些属于事务的特征&#xff1a; 正确答案&#xff1a; AD 2、【多选题】下列关于故障恢复的说法正确的是&#xff1a; 正确答案&#xff1a; BC 3、【多选题】下列说法错误的是&#xff1a; 正确答案&#xff1a; AB

无线通信网络优化的自动路测系统设计(Matlab代码实现)

目录 &#x1f4a5;1 概述 &#x1f4da;2 运行结果 &#x1f389;3 参考文献 &#x1f468;‍&#x1f4bb;4 Matlab代码 &#x1f4a5;1 概述 无线通信网络是一个动态的网络&#xff0c;无线网络优化是一项贯穿于整个网络发展全过程的长期工程。在网络建成投入运营以后,…

学习笔记 - Word、WPS分别设置背景色

学习笔记 - Word、WPS分别设置背景色前言实现原理实现步骤模拟背景色1. 插入矩形形状2. 调整矩形&#xff1a;位置、文字环绕、大小。3. 调整颜色实现按节分别设置1. 插入分节符2. 取消“同前节”3. 矩形入进页眉建议场景参考资料前言 Word、WPS 都没有自带此功能。只能统一设…

node.js+uni计算机毕设项目基于微信小程序的校园快递代取平台(程序+小程序+LW)

该项目含有源码、文档、程序、数据库、配套开发软件、软件安装教程。欢迎交流 项目运行 环境配置&#xff1a; Node.js Vscode Mysql5.7 HBuilderXNavicat11VueExpress。 项目技术&#xff1a; Express框架 Node.js Vue 等等组成&#xff0c;B/S模式 Vscode管理前后端分离等…

第十一章:并发控制

1、【多选题】二级封锁协议能够避免数据库哪些一致性问题 正确答案&#xff1a; AB 2、【多选题】下列说法正确的是&#xff1a; 正确答案&#xff1a; ABC 3、【多选题】下列哪些是解决死锁的方法&#xff1a; 正确答案&#xff1a; ABC

node.js+uni计算机毕设项目互联网教育系统小程序(程序+小程序+LW)

该项目含有源码、文档、程序、数据库、配套开发软件、软件安装教程。欢迎交流 项目运行 环境配置&#xff1a; Node.js Vscode Mysql5.7 HBuilderXNavicat11VueExpress。 项目技术&#xff1a; Express框架 Node.js Vue 等等组成&#xff0c;B/S模式 Vscode管理前后端分离等…

k8s-dashboard布署

k8s-dashboard布署Kubernetes dashboard作用获取Kubernetes dashboard资源清单文件修改并部署kubernetes dashboard资源清单文件访问Kubernetes dashboardKubernetes dashboard作用 通过dashboard能够直观了解Kubernetes集群中运行的资源对象通过dashboard可以直接管理&#x…

标准的晋升 PPT 长什么样子?互联网职场晋升内幕!想升职加薪?得这么干……...

如果你真的想顺利地升职加薪&#xff0c;就得从现在开始&#xff0c;重新系统地理解晋升到底是怎么回事。面评技巧导学你可能会认为&#xff0c; “是金子总会发光的”&#xff0c;只要自己能力达到了&#xff0c; 晋升就是“水到 渠成”的事情。毕竟评委的眼睛都是雪亮的&am…

node中,path.join和path.resolve的区别

1. path.join和path.resolve的区别 path.join 拼接路径能够识别 \ path.resolve 从当前的执行路径&#xff0c;解析出绝对路径不能识别 \ &#xff0c;会被当成根路径 注意下面的例子&#xff0c;是从当前的执行路径&#xff0c;解析出绝对路径 使用 process.cwd() 可以获取…

2023年中国博士后科学基金资助指南发布

今日&#xff0c;博管会发布了2023年中国博士后科学基金资助指南&#xff0c;内容上有较大的变化&#xff1a;1.面上资助不再分设一等、二等资助&#xff0c;资助标准统一调整为自然科学资助标准8万元&#xff0c;社会科学资助标准5万元&#xff1b;2.申请人申报周期从2个月调整…