C语言位段

假设C程序中包含了一些分组在一个名为状态结构TRUE/FALSE的变量，如下所示：

struct
{
  unsigned int widthValidated;
  unsigned int heightValidated;
} status;

这种结构需要8个字节的存储空间，但在实际我们将存储0或1到每一个变量。 C语言编程提供了一个更好的办法，利用在这样的情况下的内存空间。如果使用的是结构中这样的变量，那么可以定义一个变量，它告诉C编译器只使用这些字节数 的宽度。例如，上述的结构可以被重新写为如下：

struct
{
  unsigned int widthValidated : 1;
  unsigned int heightValidated : 1;
} status;

现在，上面的结构将需要4个字节的存储空间用于状态变量，但只有2位将被用来存储数值。如果使用32个变量，每一个都带有1位的宽度，那么也状态结构将使 用4个字节，但必须要33个变量，那么它将分配内存插槽旁边，它开始使用8个字节。让我们看看下面的例子来理解这个概念：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

/* define simple structure */
struct
{
  unsigned int widthValidated;
  unsigned int heightValidated;
} status1;

/* define a structure with bit fields */
struct
{
  unsigned int widthValidated : 1;
  unsigned int heightValidated : 1;
} status2;
 
int main( )
{
   printf( "Memory size occupied by status1 : %d", sizeof(status1));
   printf( "Memory size occupied by status2 : %d", sizeof(status2));

   return 0;
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

Memory size occupied by status1 : 8
Memory size occupied by status2 : 4

位段声明

位字段的声明类似于结构体的形式：

struct
{
  type [member_name] : width ;
};

以下位字段变量元素的描述：

具有预定义宽度所定义的变量被称为位域。位字段可容纳超过例如一个位，如果需要一个变量来存储值从0到7，那么可以用3位的宽度定义位域，如下所示：

struct
{
  unsigned int age : 3;
} Age;

上述结构定义指示C编译器的age变量将只使用3位来存储的值，如果尝试使用超过3位，那么它不会让你这样做。让我们试试下面的例子：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct
{
  unsigned int age : 3;
} Age;

int main( )
{
   Age.age = 4;
   printf( "Sizeof( Age ) : %d", sizeof(Age) );
   printf( "Age.age : %d", Age.age );

   Age.age = 7;
   printf( "Age.age : %d", Age.age );

   Age.age = 8;
   printf( "Age.age : %d", Age.age );

   return 0;
}

当上述代码被编译它会警告在编译和执行时，它产生了以下结果：

Sizeof( Age ) : 4
Age.age : 4
Age.age : 7
Age.age : 0