C位域
C 位域 ¶
如果程序的结构中包含多个开关量，只有 TRUE/FALSE 变量，如下：
c
1struct
2{
3 unsigned int widthValidated;
4 unsigned int heightValidated;
5} status;这种结构需要 8 字节的内存空间，但在实际上，在每个变量中，我们只存储 0 或 1。在这种情况下，C 语言提供了一种更好的利用内存空间的方式。如果您在结构内使用这样的变量，您可以定义变量的宽度来告诉编译器，您将只使用这些字节。例如，上面的结构可以重写成：
c
1struct
2{
3 unsigned int widthValidated : 1;
4 unsigned int heightValidated : 1;
5} status;现在，上面的结构中，status 变量将占用 4 个字节的内存空间，但是只有 2 位被用来存储值。如果您用了 32 个变量，每一个变量宽度为 1 位，那么 status 结构将使用 4 个字节，但只要您再多用一个变量，如果使用了 33 个变量，那么它将分配内存的下一段来存储第 33 个变量，这个时候就开始使用 8 个字节。让我们看看下面的实例来理解这个概念：
c
1#include <stdio.h>
2#include <string.h>
3
4/* 定义简单的结构 */
5struct
6{
7 unsigned int widthValidated;
8 unsigned int heightValidated;
9} status1;
10
11/* 定义位域结构 */
12struct
13{
14 unsigned int widthValidated : 1;
15 unsigned int heightValidated : 1;
16} status2;
17
18int main( )
19{
20 printf( "Memory size occupied by status1 : %d\n", sizeof(status1));
21 printf( "Memory size occupied by status2 : %d\n", sizeof(status2));
22
23 return 0;
24}当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
bash
1Memory size occupied by status1 : 8
2Memory size occupied by status2 : 4位域声明 ¶
在结构内声明位域的形式如下：
c
1struct
2{
3 type [member_name] : width ;
4};下面是有关位域中变量元素的描述：
| 元素 | 描述 |
|---|---|
| type | 整数类型，决定了如何解释位域的值。类型可以是整型、有符号整型、无符号整型。 |
| member_name | 位域的名称。 |
| width | 位域中位的数量。宽度必须小于或等于指定类型的位宽度。 |
带有预定义宽度的变量被称为位域。位域可以存储多于 1 位的数，例如，需要一个变量来存储从 0 到 7 的值，您可以定义一个宽度为 3 位的位域，如下：
c
1struct
2{
3 unsigned int age : 3;
4} Age;上面的结构定义指示 C 编译器，age 变量将只使用 3 位来存储这个值，如果您试图使用超过 3 位，则无法完成。让我们来看下面的实例：
c
1#include <stdio.h>
2#include <string.h>
3
4struct
5{
6 unsigned int age : 3;
7} Age;
8
9int main( )
10{
11 Age.age = 4;
12 printf( "Sizeof( Age ) : %d\n", sizeof(Age) );
13 printf( "Age.age : %d\n", Age.age );
14
15 Age.age = 7;
16 printf( "Age.age : %d\n", Age.age );
17
18 Age.age = 8; // 二进制表示为 1000 有四位，超出
19 printf( "Age.age : %d\n", Age.age );
20
21 return 0;
22}当上面的代码被编译时，它会带有警告，当上面的代码被执行时，它会产生下列结果：
bash
1Sizeof( Age ) : 4
2Age.age : 4
3Age.age : 7
4Age.age : 0