位段 详解

目录

  • 位段的声明
  • 位段的内存分配
  • 位段的跨平台问题

位段的声明

位段的声明和结构是类似的,有两个不同:

  1. 位段的成员必须是 intunsigned int signed int
  2. 位段的成员名后边有一个冒号和一个数字

例如,A是一个位段类型:

struct A
{int _a : 2;int _b : 5;int _c : 10;int _d : 30;
};
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct A));return 0;
}

打印结果为:8

原因:

  1. 位段A中的数值为二进制的位数
    例如:int _a : 2;表示_a 有2个比特位
  2. 位段A共有2+5+10+30 = 48个比特位,一个字节有8个比特位
    一个int类型有4个字节 = 32个比特位
    所以需要两个int类型8个字节

位段的内存分配

  1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char (属于整形家族)类型
  2. 位段的空间上是按照需要以4个字节(int)或者1个字节(char)的方式来开辟的
  3. 位段涉及很多不确定因素,位段是不跨平台的,注重可移植的程序应该避免使用位段

例如VS编译器上的位段内存:

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;
}

假设位段内存按照一个字节从低位向高位使用,当剩余的空间不能满足下一个成员的使用时,就会重新开辟一个字节的空间

在这里插入图片描述

查看在VS中的内存:
在这里插入图片描述
与假设时的十六进制一样,可得假设正确
在VS中,位段内存按照一个字节从低位向高位使用,当剩余的空间不能满足下一个成员的使用时,就会重新开辟一个字节的空间

不同的编译器,位段内存分配不一定一样

位段的跨平台问题

  1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
  2. 位段中最大位的数目不能确定(16位机器最大16----2个字节,32位机器最大32----4个字节)

假如写成27,在16位机器会出问题

  1. 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
  2. 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

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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