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  • (原创)结构体位域操作

    一 位域的形式

    有些信息在存储时,并不需要占用一个完整的字节, 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时,只有0和1 两种状态, 用一位二进位即可。为了节省存储空

    间,并使处理简便,C语言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。

    注:因编译平台的不同,数据类型的长度也可能有异,以下int代表16Bit型。

    1、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿,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 bs

    {

      int a:8;

      int b:2;

      int c:6;

    };

    位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如:

    struct bs

    {

      int a:8;

      int b:2;

      int c:6;

    }data;

    说明data为bs变量,共占两个字节。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。

    对于位域的定义尚有以下说明:

    (1)、一个位域必须存储在同一个字节中,不能跨两个成员变量类型。如一个成员变量所剩空间不够存放另一位域时,应从下一成员变量起存放该位域。也可以有意使某

              位域 从下一成员变量开始。

    例如:

    struct bs

    {

      int a:4;

      int :0;   /*空域*/

      int b:4; /*从下一字节地址开始存放*/

      int c:4;

    }

    在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。

    2. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如:

    struct test

    {

     unsigned char   a:1;

     unsigned char     :2;  /*该2位不能使用*/

     unsigned char  b :3;

      unsigned char c :2;

    };

    从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型, 不过其成员是按二进位分配的。

    二、位域的使用

    位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为: 位域变量名·位域名 位域允许用各种格式输出。

    main()

    {

      struct bs

      {

        unsigned char a:1;

        unsigned char b:3;

        unsigned char c:4;

      } bit,*pbit;

      bit.a=1;

      bit.b=7;

      bit.c=15;

      printf("%d,%d,%d ",bit.a,bit.b,bit.c);

      pbit=&bit;

      pbit->a=0;

      pbit->b&=3;

      pbit->c|=1;

      printf("%d,%d,%d ",pbit->a,pbit->b,pbit->c);

    }

    上例程序中定义了位域结构bs,三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。

    程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。(有人说,赋值不能超过该位域的允许范围,这个目前我还没测会导致后果,大家可以试试)程序第12行以整型量格式输出三个域

    的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针 方式给位域a重新赋值,赋为0。第15行使用了复合的位运算符"&=", 该行相当于: pbit->b=pbit

    ->b&3位域b中原有值为7,与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为 3)。同样,程序第16行中使用了复合位运算"|=", 相当于: pbit->c=pbit->c|1其

    结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

    为了节省空间,可以把几个数据压缩到少数的几个类型空间上,比如需要表示二个3位二进制的数,一个2位二进制的数,则可以用一个8位的字符表示之。

    作者:tdyizhen1314

            (现从事LED行业,专注于户外大型LED显示屏控制系统的研发,希望与大家一起交流,共同进步)

    邮箱: 495567585@qq.com  

            td.logic@hotmail.com

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