結構體可以用來實現 位段, 在C語言中多數情況下按照一個字節的整數倍為單位處理數據, 也就是必須是以 8位 為單位處理數據, 比如一個char為8位, 一個int可能為32位. 位段使我們可以按 “任意” 位處理數據, 比如7位, 6位等.
位段的聲明如下:

// 位段聲明 // [類型] [標識符] : [位寬表達式] struct CHAR {int32_t ch : 6; // 位段成員ch使用一個signed int中的7個位int16_t font : 5; // 位段成員font使用一個unsigned int中6個位int8_t size : 8; // 位段成員size包含19個位 }; struct CHAR character;

關于位段要注意:

• 位段成員必須聲明為 int, signed int, unsigned int (C11中只要是整型就可以, 包括int32_t uint16_t等) 整個位段可使用的位數即該類型在當前硬件中所占位數. 由于int類型具體當作有符號類型還是無符號類型由編譯器決定, 所以最好將位段成員聲明為signed int或unsigned int類型.
• 標識符后是一個冒號和一個整數, 該整數指定位段成員所占位數.
• 編譯器可能將位段成員的長度限制在一個int值長度之內, 所以16位機器上的位段不能用于32位機器.
• 位段成員在內存中可能從左向右分配也可能從右向左分配.
• 幾個鄰近的位段成員 可能 被拼接到同一可尋址存儲單元. 確定該可尋址存儲單元的大小的策略如下:
  
• C語言實現首先嘗試將第一個和第二個位段成員拼接在一起, 如果成功, 那么計算它們一共占有的Bit個數, 并向上取滿2的n次方. 比如ch與font拼接共占11個Bit, 取滿2的n次方得16個Bit, 則 可尋址存儲單元 大小為16Bit(2Byte).
• 然后C實現嘗試將第三個位段與前兩個拼接, 如果三個位段拼接在一起沒有超過可尋址存儲單元(2Byte)的大小, 則拼接成功, 若超過, 則可能將第三個位段完全放在下一個存儲單元, 也能將其放在前兩個位段之后, 不足的位從下一個存儲單元補齊, 具體的操作由實現決定. 比如size與ch和font拼接后共19個Bit, 超過可尋址單元的大小16Bit, 所以ch font size在內存中的情況可能是下面兩種:
  

由上面的分析可以看出位段的 可移植性差 但是提高了位操作的便捷性 (任何位段實現的任務都可以通過移位和屏蔽來實現), 編程中需要做一些權衡.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言之位段的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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