C 教程
1. C 语言教程 2. C 简介 3. C 环境设置 4. C 程序结构 5. C 基本语法 6. C 数据类型 7. C 变量 8. C 常量 9. C 存储类 10. C 运算符 11. C 判断 12. C 循环 13. C 函数 14. C 作用域规则 15. C 数组 16. C 指针 17. C 字符串 18. C 结构体 19. C 共用体 20. C 位域 21. C typedef 22. C 输入 & 输出 23. C 文件读写 24. C 预处理器 25. C 头文件 26. C 强制类型转换 27. C 错误处理 28. C 递归 29. C 可变参数 30. C 内存管理 31. C 命令行参数 32. C 标准库 – 参考手册 33. C 标准库 – <assert.h> 34. C 标准库 – <ctype.h> 35. C 标准库 – <errno.h> 36. C 标准库 – <float.h> 37. C 标准库 – <limits.h> 38. C 标准库 – <locale.h> 39. C 标准库 – <math.h> 40. C 标准库 – <setjmp.h> 41. C 标准库 – <signal.h> 42. C 标准库 – <stdarg.h> 43. C 标准库 – <stddef.h> 44. C 标准库 – <stdio.h> 45. C 标准库 – <stdlib.h> 46. C 标准库 – <string.h> 47. C 标准库 – <time.h>

C 位域

C 位域

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:

实例

#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

在结构内声明位域的形式如下:


struct

{

  type [member_name] : width ;

};

下面是有关位域中变量元素的描述:

元素描述
type只能为 int(整型),unsigned int(无符号整型),signed int(有符号整型) 三种类型,决定了如何解释位域的值。
member_name位域的名称。
width位域中位的数量。宽度必须小于或等于指定类型的位宽度。

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。让我们来看下面的实例:

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