项目之IC卡芯片3
题目：
struct A
{
char t:4;
char k:4;
unsigned short i:8;
unsigned long m;
}
sizeof(A)=?（不考虑边界对齐）
7，如果考虑边界对其，则为8
以下段落引用来源：http://daixinghe.blog.163.com/blog/static/18436159201062111032307/
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。一、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几点说明：
1. 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如：
struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4
}
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 k
{
int a:1
int :2 /*该2位不能使用*/
int b:3
int 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。
简而言之，言而简之
这是位域操作的表示方法，也就是说后面加上“：1”的意思是这个成员的大小占所定义类型的1 bit，“：2”占2 bit，依次类推。当然大小不能超过所定义类型包含的总bit数。
一个bytes(字节)是8 bit(bit)。例如你的结构中定义的类型是u_char，一个字节，共8bit，最大就不能超过8。
32位机下，
short是2字节，共16bit，最大就不能超过16.
int是4字节，共32bit，最大就不能超过32.
依次类推。
这样定义比较省空间。例如你上面的结构，定义的变量类型是u_char，是一字节类型，即8bit。
fc_subtype占了4bit，fc_type占2bit,fc_protocol_version占2bit，共8bit，正好是一个字节。
其他八个成员,各占1bit，共8bit，正好也是一个字节。
因此你的结构的大小如果用sizeof（struct frame_control）计算，就是2bytes.
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结构体中的冒号
今天看CRC的bit型算法学到了C++中的结构体定义可以使用":",具体说明如下：
在标准C语言中，下面的语句是合法的：
struct test{
int a:3;
};
这样定义的 a 在赋值后只取最后的3bit，即转换为 -4 到 3 之间的数值。比如：
| 赋值 | -5 | -4 | -3 | -2 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 实际值 | 3 | -4 | -3 | -2 | 2 | 3 | -4 | -3 |
如果 a 为无符号型，则会转换为 0 到 7 之间。且同样适用于非 int 的其他类型（只是“:”后面的数和显示 a 的结果时一定要是整型）。
其中赋值'-5(dec)'=1101(原)=1011(补)，所以在进行取后3位操作后变成'3(dec)',当然在CRC运算的结构体定义中，肯定是只用到了最后一位，具体定义如下：
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：以后我尽量把自己学习的心得体会写上来，免得以后忘了：）当然一些逻辑设计的电路图实在不好画的，我就写在NOTEBOOK上面了。。。
位域是指信息在存储时，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。
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2个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。
位域定义的几点说明
对于位域的定义尚有以下几点说明：
1. 宽度为 0 的一个未命名位域强制下一位域对齐到其下一type边界，其中type是该成员的类型。例如：
struct bs {
unsigned a:4;
unsigned :0 ;/*空域*/
char b:4 ;/*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4;
}data;
VC6（默认的配置，未作任何优化选择） 对空域的处理。
实验中，0x0012ff74为变量data的起始地址，位域a填充0x0012ff74的后四位，位域b从0x0012ff78开始，占据0x0012ff78的后四位。所以空域占据了从a开始的4个位剩余部分。
乍看 VC6对空域的处理是依据空域的类型，即unsigned。其实不然。
经试验，空域所占大小和 a的类型及 空域的类型 二者皆相关。
即以下四种情况，
a,空域皆为char时，二者共占据1字节；
a 为unsigned，空域为unsigned； a 为char，空域为unsigned； a 为unsigned，空域为char；这三种情况，二者共占据4字节。
2. 位域的长度不能大于指定类型固有长度，比如说int的位域长度不能超过32，bool的位域长度不能超过8。
3. 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 k
{int a:1int :2 /*该2位不能使用*/int b:3int 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。
位域的使用及占用空间
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。
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。( 应注意赋值不能超过该位域的允许范围)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。
struct
{char a : 3;char b : 3;char c : 2;} ;
这个结构体所占空间为一个字节，8位。节省了空间。
位域的对齐
如果结构体中含有位域(bit-field)，那么VC中准则是：
1) 如果相邻位域字段的类型相同，且其位宽之和小于类型的sizeof大小，则后面的字段将紧邻前一个字段存储，直到不能容纳为止；
2) 如果相邻位域字段的类型相同，但其位宽之和大于类型的sizeof大小，则后面的字段将从新的存储单元开始，其偏移量为其类型大小的整数倍；
3) 如果相邻的位域字段的类型不同，则各编译器的具体实现有差异，VC6采取不压缩方式（不同位域字段存放在不同的位域类型字节中），Dev-C++和GCC都采取压缩方式；
系统会先为结构体成员按照对齐方式分配空间和填塞（padding）,然后对变量进行位域操作。