C++ 结构体位域

为了节省存储空间,并使处理简便,C/C++ 又提供了一种数据结构,称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几 个不同的区域,并说明每个区域的位数。每个域有一个域名,允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

1、定义声明

位段成员必须声明为intunsigned intsigned int类型(shortchar long)。位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义类似,其形式为:

struct 位域结构名
{ 位域列表 };

其中位域列表的形式为:

类型说明符 位域名:位域长度

例如,

struct packed_struct {
   unsigned int f1:1;
   unsigned int f2:1;
   unsigned int f3:1;
   unsigned int f4:1;
   unsigned int type:4;
   unsigned int my_int:9;
}

也可以这样定义:

struct packed_struct {
   unsigned int f1:1;
   unsigned int f2:1;
   unsigned int f3:1;
   unsigned int f4:1;
   unsigned int type:4;
   unsigned int my_int:9;
} pack;

使用示例如下:

#include <iostream>
using namespace std;
#include <string.h>
struct packed_struct {
    unsigned int f1:1;
    unsigned int f2:1;
    unsigned int f3:1;
    unsigned int f4:1;
    unsigned int type:4;
    unsigned int my_int:9;
} pack;
int main() {
    cout << (int) sizeof(struct packed_struct) << endl;
    return 0;
}

2、位域的作用及存储规则

使用位域的主要作用是压缩存储,其大致规则为:

1) 如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止

2) 如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍;

3) 如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式,Dev-C++,GCC采取压缩方式;

4) 如果位域字段之间穿插着非位域字段,则不进行压缩;

5) 整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。

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