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：

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