C語言學習筆記 - 位域

C位域

如果程序的結構中包含多個開關量，只有 TRUE/FALSE 變量，如下

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

此種結構需要 8 字節的內存空間，但在實際上，在每個變量中，我們只存儲 0 或 1。在這種情況下，C 語言提供了一種更好的利用內存空間的方式。

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

現在，上面的結構中，status 變量將佔用 4 個字節的內存空間，但是隻有 2 位被用來存儲值。如果您用了 32 個變量，每一個變量寬度爲 1 位，那麼 status 結構將使用 4 個字節，但只要您再多用一個變量，如果使用了 33 個變量，那麼它將分配內存的下一段來存儲第 33 個變量，這個時候就開始使用 8 個字節。

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

/* 定義簡單的結構 */
struct
{
  unsigned int widthValidated;
  unsigned int heightValidated;
} status1;

/* 定義位域結構 */
struct
{
  unsigned int widthValidated : 1;
  unsigned int heightValidated : 1;
} status2;

int main( )
{
   printf( "Memory size occupied by status1 : %d\n", sizeof(status1));
   printf( "Memory size occupied by status2 : %d\n", sizeof(status2));

   return 0;
}

輸出結果：
Memory size occupied by status1 : 8
Memory size occupied by status2 : 4

位域聲明

struct
{
  type [member_name] : width ;
};

元素	描述
type	整數類型，決定了如何解釋位域的值。類型可以是整型、有符號整型、無符號整型。
member_name	位域名稱
width	位域中位的數量。寬度必須小於或等於指定類型的寬度

帶有預定義寬度的變量被稱爲位域。

struct
{
  unsigned int age : 3;
} Age;

上面的結構定義指示 C 編譯器，age 變量將只使用 3 位來存儲這個值，如果您試圖使用超過 3 位，則無法完成。

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

struct
{
  unsigned int age : 3;
} Age;

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

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

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

   return 0;
}

輸出結果：
Sizeof( Age ) : 4
Age.age : 4
Age.age : 7
Age.age : 0