结构体中的冒号表示位域。
位域出现的原因是由于某些信息的存储表示只需要几个bit位就可以表示而不需要一个完整的字节,同时也是为了节省存储空间和方便处理。
其表示形式为:
struct 位域结构名
{
类型说明符 位域名:位域长度
}
例如:
struct bit_struct
{
int bit1:3;
int bit2:5;
int bit3:7;
}data;
其中bit_struct表示位域结构体,bit1、bit2、bit3表示对应的位域,data表示位域结构体定义的变量。整个位域结构体占用2个字节,bit1占3位,bit2占5位,bit1和bit2共用一个字节,bit3占7位,独占一个字节。
说明:
1、位域必须存储在同一个类型中,不能跨类型,同时也说明位域的长度不会超过所定义类型的长度。如果一个定义类型单元里所剩空间无法存放下一个域,则下一个域应该从下一单元开始存放。例如:所定义的类型是int类型,一共32为,目前用掉了25位还剩下7位,这时要存储一个8位的位域元素,那么这个元素就只能从下一个int类型的单元开始而不会在前面一个int类型中占7为后面的int类型中占1位。
2、如果位域的位域长度为0表示是个空域,同时下一个域应当从下一个字节单元开始存放。
3、使用无名的位域来作为填充和调整位置,切记该位域是不能被使用的。
4、位域的本质上就是一种结构体类型,不同的是其成员是按二进制位来分配的。
好,说到这里可能理解起来有点抽象,那下面通过一个例子来说明说有问题吧(注意:int是分正负的)!
1 /***********************************************************
2 * Function : 验证位域
3 *
4 * Result : a = 1, b = -2, c = 3, d = -2, e = -4
5 * a = 3, b = 0, c = 7, d = -1, e = -3
6 *
7 * Result Analysis : 之所以出现负数的原因是由于int型默认是有符号型的,所以两位的位域赋值2时就会溢出,
8 * 成为10,高位是表示符号,1表示负号。10取反加1之后就是10,也就是2,所以值是-2
9 *
10 * Create Data : 2015-12-16
11 *
12 * Author : ***
13 *
14 * Others :
15 *
16 * Modified Data :
17 *
18 * Modifier :
19 *
20 * Modify Reason :
21 *
22 * *******************************************************/
23 #include <stdio.h>
24
25 #define SYS_OK 0
26 #define SYS_FAILED 1
27 typedef int SYS_TYPE;
28
29 SYS_TYPE main()
30 {
31 struct bit_st
32 {
33 int a:3; //第一个字节的0~2位
34 int :0; //这里是说明的第二点,空域。下一个位域b将会从下一个字节开始,位3~7为全0。
35 int b:2; //下一个字节也就是第二个字节的0~1位
36 int c:5; //第二个字节紧接b之后的2~6位
37 int d:2; //这里是说明的第一点,d占用第三个字节的0~1位,因为前面一个字节只剩下一位不能存放d,所以另起一个字节存放。
38 int :2; //这里说明的是第三点,d域后的两个位2~3不能使用。
39 int e:3; //存放在第三个字节的第4~6位
40 }data, *pData;
41
42 data.a = 1;
43 data.b = 2; //注意此处b只占2位,所以取值范围为-2~1,超过-2或者1就出现错误,所以赋值时注意位域的范围
44 data.c = 3;
45 data.d = 2;
46 data.e = 4;
47 printf("a = %d, b = %d, c = %d, d = %d, e = %d\r\n",
48 data.a, data.b, data.c, data.d, data.e); //结构体操作
49
50 pData = &data;
51 pData->a = 3;
52 pData->b &= 1;
53 pData->c |= 5;
54 pData->d ^= 1;
55 pData->e = 5;
56 printf("a = %d, b = %d, c = %d, d = %d, e = %d\r\n",
57 pData->a, pData->b, pData->c, pData->d, pData->e); //结构体指针操作
58
59 return SYS_OK;
60 }
第一次赋值之后存放的形式如下:
第二次赋值运算之后存放的形式如下: