2007年2月25日 星期日

結構中的冒號; 位域

位域

  有些信息在存儲時,並不需要佔用一個完整的字節, 而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時,只有0和1 兩種狀態, 用一位二進位即可。為了節省存儲空間,並使處理簡便,C語言又提供了一種數據結構,稱為「位域」或「位段」。所謂「位域」是把一個字節中的二進位劃分為幾個不同的區域, 並說明每個區域的位數。每個域有一個域名,允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節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

  { 位域列表 };

  其中位域列表的形式為: 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。 可採用先定義後說明,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,共佔兩個字節。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。對於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字節中,不能跨兩個字節。如一個字節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佔第一字節的4位,後4位填0表示不使用,b從第二字節開始,佔用4位,c佔用4位。

  2. 由於位域不允許跨兩個字節,因此位域的長度不能大於一個字節的長度,也就是說不能超過8位二進位。

  3. 位域可以無位域名,這時它只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分配的。

  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);
}

  上例程序中定義了位域結構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標的。

  程序的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注意賦值不能超過該位域的允許範圍)程序第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量PBit。第14行用指針方式給位域a重新賦值,賦為0。第15行使用了復合的位運算符"&=", 該行相當於: 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,程序第16行中使用了復合位運算"=", 相當於: PBit->c=PBit->c1其結果為15。程序第17行用指針方式輸出了這三個域的值。


[ 參考 ]
http://big5.yesky.com/b5/dev.yesky.com/374/2645874.shtml

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