C语言【位段篇】

简介: 前言:相信大家写题的时候,都会遇到这种问题:这个专业名词是什么?不知道,算了,不做了(反正也不是能力问题)位段这个名词就很常见,接下来,砸门来聊一聊有关位段的这些事

1.什么是位段

位段的结构和声明和结构体是类似的,有两个不同:

1.位段的成员必须是整形家族(int、unsigned int、signed int或者是char)

2.位段的成员名后边有一个冒号和数字


🌰


struct S
{
  int a : 5;
  int b : 7;
  int c : 30;
};
//S就是一个位段类型

那我们就有疑问了:

位段为甚么是这种的结构(:数字),这样做的好处是什么?位段S的大小是多少?

那么我们带着这样的疑问进入到下一部分。


2.位段的内存分配

位段中的 位 是 “二进制位”

一般一个位段类型里面的成员都是一个类型的


有了前面的知识铺垫,我们就知道了:位段中冒号后面的数字是给这个成员分配的比特位。以上面的例子而言:a就分配了5个比特位,b分配了7个比特位,c分配了30个比特位

在上面的例子中,位段在内存中是以四个字节开始分配的(因为每一个成员都是int)

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那么我们就有一个疑问:上一个四个字节没用完,那么又开辟了四个字节,还用不用上一个存留的比特位呢?

这个问题,C语言中并没有明确的规定,这是取决于编译器的。

那么,我们来看看在VS编译器中的情况是怎么样的:

🌰


#include<stdio.h>
struct S
{
  char a : 3;
  char b : 4;
  char c : 5;
  char d : 4;
};
int main()
{
    struct S s = { 0 };
    s.a = 10;
    s.b = 12;
    s.c = 3;
    s.d = 4;
    return 0;
}

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3.位段的跨平台问题

那照这样来说:位段的结构和作用都和结构体一样,而且更节省空间一些。

以后我们不用结构体,直接用位段多好,答案是no!no!no!


让我们来看看位段的一些缺陷与不足:


int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。

位段中最大位的数目不能确定。(16位机器最大16,32位机器最大32,写成27,在16位机器会出问题。

位段中的成员在内存中从左向右分配,还是从右向左分配标准尚未定义。

当一个结构包含两个位段,第二个位段成员比较大,无法容纳于第一个位段剩余的位时,是舍弃剩余的位还是利用,这是不确定的。

总结:跟结构相比,位段可以达到同样的效果,但是可以很好的节省空间,但是有跨平台的问题存在

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