马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
×
1、位段的界说
百度百科中是如许表明位段的:
位段，C语言答应在一个布局体中以位为单元来指定其成员所占内存长度，这种以位为单元的成员称为“位段”或称“位域”( bit field) 。使用位段可以或许用较少的位数存储数据。
以下，我们均在VS2022的编译情况下去探究和明白位段
2、位段的声明和使用
A、位段的声明
位段是与布局体相团结的，只有在布局体中才气使用位段,位段使用的根本目标是为了节省不须要斲丧的内存空间。
这是位段的声明，这里有4个点必要留意：
1、上图中的1、2、3均是指比特位，即bit,一个二进制位
2、位段的实用范例只限于整型眷属
3、同一个布局体中，使用位段时最好保持此中成员范例均雷同
4、位段的巨细不能凌驾该范例的实际巨细，比如说对于char范例，最多只能是8个比特位，对于int范例，最多只能是32个比特位
B、位段的使用
以下是位段的简朴使用：
3、位段的内存巨细的盘算
思量到在差别的平台情况下，位段的内存巨细盘算有所差别，以下关于位段内存巨细的盘算是基于VS2022的编译情况：
例1：
在位段中，编译器看到char范例便会向内存中申请1个字节的空间。
a占去5个比特位，还剩3个比特位；b将这3个比特位占掉，此时第1个字节的空间用完。
紧接着的成员是char范例的c，又会开发1个字节的内存空间,c占去4个比特位；
成员d要占去5个比特位，但是之前开发的1个字节中仅剩4个比特位，不敷用，以是将这4个比特位
舍去，重新开发1个字节用以存储d，故终极该位段的巨细为3个字节
例2：
VS编译器看到int范例的成员，便会向内存申请4个字节的空间
a占去1个比特位，还剩31个比特位;b在这剩余的31个比特位中占去30个比特位,还剩1个比特位；
c要占去4个比特位，剩余的1个比特位显然不敷用,以是再开发4个字节的内存空间，在这新开发的4个字节中,c占到4个比特位
d则是在剩下的28个比特位中占20个比特位
以是，该位段的巨细为8个字节.
4、位段在内存中的存储方式
思量到位段在差别的编译器下存储方式有所差别，以下的讨论均基于VS2022。
探究位段在内存中的存储方式，其本质是去探究，在开发的1个字节或4个字节的空间中，各个布局体成员在该空间内部是从左向右（低所在向高所在）存储的，还是从右向左（高所在向低所在）存储的。
我们这里先说结论：位段在内存中是从右向左存储的，即高所在向低所在存储的
以下举行干系验证：
- struct S
- {
- char a : 1;//1
- char b : 6;//001010
- char c : 4;//0101
- char d : 3;//011
- };
- //0001 0101 0011 0101
- // 1 5 3 5
- int main()
- {
- struct S s = { 0 };
- s.a = 1;//1
- s.b = 10;//1010
- s.c = 5;//101
- s.d = 11;//1011
- return 0;
- }
在s的第1个字节空间中，从右向左存储,将a存储进去，存储的是1；b在初始化后6位二进制中放的是000000，在赋值后，存储的是001010，故第1个字节中存放的是 00010101
在s的第2个字节空间中，从右向左存储，将c存储进去，存储的是0101
由于d只有3个比特位的空间,故赋值11时会发生截断，实际存储到d中的是011，因此第2个字节中存放的是 00110101
将这2个字节转换为16进制表现则为 ： 15 35
接下来我们通过内存窗口举行观察验证：
可以看到内存中存储简直实为15 35，阐明在VS2022的编译情况下，位段在内存中确实是从右向左（高所在向低所在）存储的
5、位段的范围
位段有很多的范围，这些范围也就导致了位段的跨平台性很差：
1、位段中int范例是当作 signed int 还是 unsigned int 这是不确定的
2、位段中最大位的数目不能确定。位段的巨细除了不能凌驾相应范例的实际巨细外，还不能凌驾呆板的位数。在16位的呆板上，位段最大为16个比特位；而在32位的呆板上，位段最大为32个比特位
3、位段在内存中究竟是从左向右存储，还是从右向左存储，这是标准未界说的
4、在1个布局体中，开发的内存空间在容纳完1个位段后，剩余的位无法容纳第2个位段时，这些剩余的位是使用还是不使用，这是不确定的
综上所述，为了包管步伐的可移植性，应只管克制位段的使用。
|
发表于 2026-2-9 07:41:42