位域的用法

位域

　　有些資訊在存儲時，并不需要占用一個完整的位元組， 而隻需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，隻有0和1 兩種狀态， 用一位二進位即可。為了節省存儲空間，并使處理簡便，C語言又提供了一種資料結構，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個位元組中的二進位劃分為幾 個不同的區域， 并說明每個區域的位數。每個域有一個域名，允許在程式中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個位元組的二進制位域來表示。

　　一、位域的定義和位域變量的說明位域定義與結構定義相仿，其形式為：

　　struct 位域結構名

　　{ 位域清單 };

　　其中位域清單的形式為： 類型說明符 位域名：位域長度

　　例如：

　　struct bs

　　{

　　int a:8;

　　int b:2;

　　int c:6;

　　};

　　位域變量的說明與結構變量說明的方式相同。 可采用先定義後說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：

　　struct bs

　　{

　　int a:8;

　　int b:2;

　　int c:6;

　　}data;

　　說明data為bs變量，共占兩個位元組。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。對于位域的定義尚有以下幾點說明：

　　1. 一個位域必須存儲在同一個位元組中，不能跨兩個位元組。如一個位元組所剩空間不夠存放另一位域時，應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如：

　　struct bs

　　{

　　unsigned a:4

　　unsigned :0 /空域/

　　unsigned b:4 /從下一單元開始存放/

　　unsigned c:4

　　}

　　在這個位域定義中，a占第一位元組的4位，後4位填0表示不使用，b從第二位元組開始，占用4位，c占用4位。

　　2. 位域的長度不能大于一個int的長度，也就是說不能超過32位。

　　3. 位域可以無位域名，這時它隻用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如：

　　struct k

　　{

　　int a:1

　　int :2 /該2位不能使用/

　　int b:3

　　int c:2

　　};

　　從以上分析可以看出，位域在本質上就是一種結構類型， 不過其成員是按二進位配置設定的。

　　二、位域的使用

　　位域的使用和結構成員的使用相同，其一般形式為： 位域變量名·位域名 位域允許用各種格式輸出。

　　main(){

　　struct bs

　　{

　　unsigned a:1;

　　unsigned b:3;

　　unsigned c:4;

　　} bit,*pbit;

　　bit.a=1;

　　bit.b=7;

　　bit.c=15;

　　printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);

　　pbit=&bit;

　　pbit->a=0;

　　pbit->b&=3;

　　pbit->c|=1;

　　printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);

　　}

　　上例程式中定義了位域結構bs，三個位域為a,b,c。說明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。

　　程式的9、10、11三行分别給三個位域指派。( 應注意指派不能超過該位域的允許範圍)程式第12行以整型量格式輸出三個域的内容。第13行把位域變量bit的位址送給指針變量pbit。第14行用指針 方式給位域a重新指派，賦為0。第15行使用了複合的位運算符"&="， 該行相當于： pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值為7，與3作按位與運算的結果為3(111&011=011,十進制值為 3)。同樣，程式第16行中使用了複合位運算"|="， 相當于： pbit->c=pbit->c|1其結果為15。程式第17行用指針方式輸出了這三個域的值。

　　為了節省空間，可以把幾個資料壓縮到少數的幾個類型空間上，比如需要表示二個3位二進制的數，一個2位二進制的數，則可以用一個8位的字元表示之。

　　struct

　　{

　　char a : 3;

　　char b : 3;

　　char c : 2;

　　} ;

　　這個結構體所占空間為一個位元組，8位。節省了空間。