C 位域
如果程序的結構中包含多個開關量,只有TRUE/FALSE 變量,如下:
struct { unsigned int widthValidated; unsigned int heightValidated; } status;
這種結構需要8 字節的內存空間,但在實際上,在每個變量中,我們只存儲0 或1。 在這種情況下,C 語言提供了一中更好的利用內存空間的方式。 如果您在結構內使用這樣的變量,您可以定義變量的寬度來告訴編譯器,您將只使用這些字節。 例如,上面的結構可以重寫成:
struct { unsigned int widthValidated : 1; unsigned int heightValidated : 1; } status;
現在,上面的結構中,status 變量將佔用4 個字節的內存空間,但是只有2 位被用來存儲值。 如果您用了32 個變量,每一個變量寬度為1 位,那麼status 結構將使用4 個字節,但只要您再多用一個變量,如果使用了33 個變量,那麼它將分配內存的下一段來存儲第33 個變量,這個時候就開始使用8 個字節。 讓我們看看下面的實例來理解這個概念:
#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; }
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Memory size occupied by status1 : 8 Memory size occupied by status2 : 4
位域聲明
在結構內聲明位域的形式如下:
struct { type [member_name] : width ; };
下面是有關位域中變量元素的描述:
元素 | 描述 |
---|---|
type | 整数类型,决定了如何解释位域的值。类型可以是整型、有符号整型、无符号整型。 |
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。 |
帶有預定義寬度的變量被稱為位域 。 位域可以存儲多於1 位的數,例如,需要一個變量來存儲從0 到7 的值,您可以定義一個寬度為3 位的位域,如下:
struct { unsigned int age : 3; } Age;
上面的結構定義指示C 編譯器,age 變量將只使用3 位來存儲這個值,如果您試圖使用超過3 位,則無法完成。 讓我們來看下面的實例:
#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; printf( "Age.age : %d\n", Age.age ); return 0; }
當上面的代碼被編譯時,它會帶有警告,當上面的代碼被執行時,它會產生下列結果:
Sizeof( Age ) : 4 Age.age : 4 Age.age : 7 Age.age : 0