什么是位段？

位段的聲明與結(jié)構(gòu)是類似的，但是有兩個不同：

• 位段的成員必須是 int、unsigned int 或signed int 等整型家族。
• 位段的成員名后邊有一個冒號和一個數(shù)字

這是一個結(jié)構(gòu)體

struct S
{
	int a;
	int b;
	int c;
	int d;
};

這是一個位段

struct A
{
	int a : 2;
	int b : 5;
	int c : 10;
	int d : 30;
};

位段的樣子看起來奇奇怪怪的，那個冒號和后面的數(shù)字是什么意思呢？

位段位段，它名字里的“位”就是二進(jìn)制位。

冒號和后面的數(shù)字其實(shí)是它的成員變量在告訴編譯器：

• 成員a：我只需要2個比特的空間足以！
• 成員b：請給我分配5個比特的空間吧！
• 成員c：給我來10個！
• 成員d：我需要的空間大，給我來40個比特的空間吧！

每個成員都得到了自己想要的大小的空間，那么位段A的總大小是多少呢？

我們用sizeof來計算一下：

#include<stdio.h>

struct S
{
	int a;
	int b;
	int c;
	int d;
};

struct A
{
	int a : 2;
	int b : 5;
	int c : 10;
	int d : 30;
};

int main()
{
	printf("結(jié)構(gòu)體S的大小為：  %d字節(jié)\n", sizeof(struct S));
	printf("位段A的大小為：     %d字節(jié)\n", sizeof(struct A));

	return 0;
}

學(xué)完上一章之后，我們很輕松的計算出結(jié)構(gòu)體S的大小4*4=16字節(jié)與結(jié)果一致。

再看位段，把成員們所需要的空間大小加起來2+5+10+30=47比特。

已知1字節(jié)=8比特。換算一下位段A的總大小應(yīng)該是6字節(jié)就夠了，可結(jié)果卻是8字節(jié)。

位段的內(nèi)存分配

位段的成員可以是 int unsigned int signed int 或者是 char （屬于 整形家族 ）類型。

位段的空間上是按照需要以4個字節(jié)（ int ）或者1個字節(jié)（ char ）的方式來開辟的。

位段涉及很多不確定因素，位段是不跨平臺的，注重 可移植的程序應(yīng)該避免使用位段 。

首先聲明：位段有很多用法是標(biāo)準(zhǔn)未定義的，也就是說不同的機(jī)器上或者不同的編譯器上內(nèi)存如何

分配都有所差異，所以一下內(nèi)容中有關(guān)內(nèi)存分配的插圖并不是嚴(yán)格正確的?。?！

舉個例子：

這是一個成員是int類型的位段：

struct A
{
	int a : 2;
	int b : 5;
	int c : 10;
	int d : 30;
};

這是一個成員是char類型的位段：

struct S
{
	char a : 3;
	char b : 4;
	char c : 5;
	char d : 4;
};

現(xiàn)在假定義一個位段的變量并進(jìn)行初始化：

struct S
{
	char a : 3;
	char b : 4;
	char c : 5;
	char d : 4;
};
struct S s = { 0 };
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;

其在VS2013環(huán)境下是這樣進(jìn)行存儲數(shù)據(jù)的：

說明：數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制的方式進(jìn)行存儲的。

再次強(qiáng)調(diào)：以上的存儲形式僅僅是vs2013環(huán)境下的，每種不同的編譯器在不同的環(huán)境下都有自己存儲的方式 。

位段的跨平臺問題

問題一：int 位段被當(dāng)成有符號數(shù)還是無符號數(shù)是不確定的。

說明：例如一個整型存儲的時候，它的最高位是有符號位還是無符號位是有明確的規(guī)定的，而位段標(biāo)準(zhǔn)并沒有規(guī)定。有的平臺會當(dāng)作有符號數(shù)處理，有的反之。

問題二：位段中最大位的數(shù)目不能確定。

說明：16位機(jī)器最大16，32位機(jī)器最大32，寫成27，在16位機(jī)器會出問題。

問題三：位段中的成員在內(nèi)存中從左向右分配，還是從右向左分配標(biāo)準(zhǔn)尚未定義。

說明：

問題四：當(dāng)一個結(jié)構(gòu)包含兩個位段，第二個位段成員比較大，無法容納于第一個位段剩余的位時，是舍棄剩余的位還是利用，這是不確定的。

說明：

總結(jié)：跟結(jié)構(gòu)相比，位段可以達(dá)到同樣的效果，但是可以很好的節(jié)省空間，但是有跨平臺的問題存在。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于C/C++位段的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C/C++位段內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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