項目之IC卡芯片3
題目：
struct A
{
char t:4;
char k:4;
unsigned short i:8;
unsigned long m;
}
sizeof(A)=?（不考慮邊界對齊）
7，如果考慮邊界對其，則爲8
以下段落引用來源：http://daixinghe.blog.163.com/blog/static/18436159201062111032307/
有些信息在存儲時，並不需要佔用一個完整的字節， 而只需佔幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態， 用一位二進位即可。爲了節省存儲空間，並使處理簡便，C語言又提供了一種數據結構，稱爲“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節中的二進位劃分爲幾個不同的區域，並說明每個區域的位數。每個域有一個域名，允許在程序中按域名進行操作。這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節的二進制位域來表示。一、位域的定義和位域變量的說明位域定義與結構定義相仿，其形式爲：
struct 位域結構名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式爲： 類型說明符 位域名：位域長度
例如：
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域變量的說明與結構變量說明的方式相同。 可採用先定義後說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
說明data爲bs變量，共佔兩個字節。其中位域a佔8位，位域b佔2位，位域c佔6位。對於位域的定義尚有以下幾點說明：
1. 一個位域必須存儲在同一個字節中，不能跨兩個字節。如一個字節所剩空間不夠存放另一位域時，應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如：
struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*從下一單元開始存放*/
unsigned c:4
}
這個位域定義中，a佔第一字節的4位，後4位填0表示不使用，b從第二字節開始，佔用4位，c佔用4位。
2. 位域可以無位域名，這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如：
struct k
{
int a:1
int :2 /*該2位不能使用*/
int b:3
int c:2
};
從以上分析可以看出，位域在本質上就是一種結構類型， 不過其成員是按二進位分配的。
簡而言之，言而簡之
這是位域操作的表示方法，也就是說後面加上“：1”的意思是這個成員的大小佔所定義類型的1 bit，“：2”佔2 bit，依次類推。當然大小不能超過所定義類型包含的總bit數。
一個bytes(字節)是8 bit(bit)。例如你的結構中定義的類型是u_char，一個字節，共8bit，最大就不能超過8。
32位機下，
short是2字節，共16bit，最大就不能超過16.
int是4字節，共32bit，最大就不能超過32.
依次類推。
這樣定義比較省空間。例如你上面的結構，定義的變量類型是u_char，是一字節類型，即8bit。
fc_subtype佔了4bit，fc_type佔2bit,fc_protocol_version佔2bit，共8bit，正好是一個字節。
其他八個成員,各佔1bit，共8bit，正好也是一個字節。
因此你的結構的大小如果用sizeof（struct frame_control）計算，就是2bytes.
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結構體中的冒號
今天看CRC的bit型算法學到了C++中的結構體定義可以使用":",具體說明如下：
在標準C語言中，下面的語句是合法的：
struct test{
int a:3;
};
這樣定義的 a 在賦值後只取最後的3bit，即轉換爲 -4 到 3 之間的數值。比如：
| 賦值 | -5 | -4 | -3 | -2 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 實際值 | 3 | -4 | -3 | -2 | 2 | 3 | -4 | -3 |
如果 a 爲無符號型，則會轉換爲 0 到 7 之間。且同樣適用於非 int 的其他類型（只是“:”後面的數和顯示 a 的結果時一定要是整型）。
其中賦值'-5(dec)'=1101(原)=1011(補)，所以在進行取後3位操作後變成'3(dec)',當然在CRC運算的結構體定義中，肯定是只用到了最後一位，具體定義如下：
typedef unsigned char bit;
typedef unsigned char byte;
typedef unsigned short u16;
typedef union {
u16 val;
struct {
u16 bit0 : 1;
u16 bit1 : 1;
u16 bit2 : 1;
u16 bit3 : 1;
u16 bit4 : 1;
u16 bit5 : 1;
u16 bit6 : 1;
u16 bit7 : 1;
u16 bit8 : 1;
u16 bit9 : 1;
u16 bit10 : 1;
u16 bit11 : 1;
u16 bit12 : 1;
u16 bit13 : 1;
u16 bit14 : 1;
u16 bit15 : 1;
} bits;
} CRCREGS;
PS：以後我儘量把自己學習的心得體會寫上來，免得以後忘了：）當然一些邏輯設計的電路圖實在不好畫的，我就寫在NOTEBOOK上面了。。。
位域是指信息在存儲時，並不需要佔用一個完整的字節， 而只需佔幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態， 用一位二進位即可。爲了節省存儲空間，並使處理簡便，C語言又提供了一種數據結構，稱爲“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節中的二進位劃分爲幾 個不同的區域， 並說明每個區域的位數。每個域有一個域名，允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節的二進制位域來表示。
位域的定義和位域變量的說明
位域定義
與結構定義相仿，其形式爲：
struct 位域結構名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式爲： 類型說明符 位域名：位域長度
例如：
struct bs
{int a:8;int b:2;int c:6;};
位域變量的說明
與結構變量說明的方式相同。 可採用先定義後說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：
struct bs
{int a:8;int b:2;int c:6;}data;
說明data爲bs變量，共佔2個字節。其中位域a佔8位，位域b佔2位，位域c佔6位。
位域定義的幾點說明
對於位域的定義尚有以下幾點說明：
1. 寬度爲 0 的一個未命名位域強制下一位域對齊到其下一type邊界，其中type是該成員的類型。例如：
struct bs {
unsigned a:4;
unsigned :0 ;/*空域*/
char b:4 ;/*從下一單元開始存放*/
unsigned c:4;
}data;
VC6（默認的配置，未作任何優化選擇） 對空域的處理。
實驗中，0x0012ff74爲變量data的起始地址，位域a填充0x0012ff74的後四位，位域b從0x0012ff78開始，佔據0x0012ff78的後四位。所以空域佔據了從a開始的4個位剩餘部分。
乍看 VC6對空域的處理是依據空域的類型，即unsigned。其實不然。
經試驗，空域所佔大小和 a的類型及 空域的類型 二者皆相關。
即以下四種情況，
a,空域皆爲char時，二者共佔據1字節；
a 爲unsigned，空域爲unsigned； a 爲char，空域爲unsigned； a 爲unsigned，空域爲char；這三種情況，二者共佔據4字節。
2. 位域的長度不能大於指定類型固有長度，比如說int的位域長度不能超過32，bool的位域長度不能超過8。
3. 位域可以無位域名，這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如：
struct k
{int a:1int :2 /*該2位不能使用*/int b:3int c:2};
從以上分析可以看出，位域在本質上就是一種結構類型， 不過其成員是按二進位分配的。
位域的使用及佔用空間
位域的使用
位域的使用和結構成員的使用相同，其一般形式爲： 位域變量名·位域名 位域允許用各種格式輸出。
int main(void)
{
struct bs
{
unsigned a: 1;
unsigned b: 3;
unsigned c: 4;
}bit, *pbit;
bit.a = 1;
bit.b = 7;
bit.c = 15;
printf("%d,%d,%d\n", bit.a, bit.b, bit.c);
pbit = &bit;
pbit->a = 0;
pbit->b &= 3;
pbit->c |= 1;
printf("%d,%d,%d\n", pbit->a, pbit->b, pbit->c);
return 0;
}
上例程序中定義了位域結構bs，三個位域爲a,b,c。說明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。
程序的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注意賦值不能超過該位域的允許範圍)程序第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量pbit。第14行用指針
方式給位域a重新賦值，賦爲0。第15行使用了複合的位運算符"&="， 該行相當於：
pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值爲7，與3作按位與運算的結果爲3(111&011=011,十進制值爲
3)。同樣，程序第16行中使用了複合位運算"|="， 相當於： pbit->c=pbit->c|1其結果爲15。程序第17行用指針方式輸出了這三個域的值。
爲了節省空間，可以把幾個數據壓縮到少數的幾個類型空間上，比如需要表示二個3位二進制的數，一個2位二進制的數，則可以用一個8位的字符表示之。
struct
{char a : 3;char b : 3;char c : 2;} ;
這個結構體所佔空間爲一個字節，8位。節省了空間。
位域的對齊
如果結構體中含有位域(bit-field)，那麼VC中準則是：
1) 如果相鄰位域字段的類型相同，且其位寬之和小於類型的sizeof大小，則後面的字段將緊鄰前一個字段存儲，直到不能容納爲止；
2) 如果相鄰位域字段的類型相同，但其位寬之和大於類型的sizeof大小，則後面的字段將從新的存儲單元開始，其偏移量爲其類型大小的整數倍；
3) 如果相鄰的位域字段的類型不同，則各編譯器的具體實現有差異，VC6採取不壓縮方式（不同位域字段存放在不同的位域類型字節中），Dev-C++和GCC都採取壓縮方式；
系統會先爲結構體成員按照對齊方式分配空間和填塞（padding）,然後對變量進行位域操作。