位域

有些数据在存储时并不需要占用一个完整的字节，只需要占用一个或几个二进制位即可。例如开关只有通电和断电两种状态，用 0 和 1 表示足以，也就是用一个二进位。正是基于这种考虑，C语言又提供了一种叫做位域的数据结构。

注：其中位域的值不能超过该数据类型的最大二进制位个数，例char 一字节（8位），意味着位域的值<=8

举例说明

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#include <stdio.h>
struct Node
{
	unsigned char a:3;
	char b:2;
	unsigned char c:5;
	char d:4;
};

int main()
{
	struct Node test = {0};
	test.a = 7;	//0000 0111
	test.b = 6;	//0000 0110
	test.c = 17;//0001 0001
	test.d = 8;	//0000 1000

    printf("a = %d\n", test.a);
    printf("b = %d\n", test.b);
    printf("c = %d\n", test.c);
    printf("d = %d\n", test.d);
    printf("size = %d\n", sizeof(struct Node));
    return 0;
}

画个图理解下：
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结果：
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主要用途

主要用来制定协议

  • 例如熟知的IP协议数据报格式
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  • 编写个日期的数据报
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struct Data
{
	unsigned int day:5		//天数1...31 5bit就足够
	unsigned int month:4;	//月份1...12 四bit就足够
	unsigned int year:23;	//四字节剩余给年份
};

结构图如下：
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  • 字节大小
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注意：在使用位域的结构体后，不能使用结构体中的元素类型的指针来访问结构体元素的地址；

看清区别，理解本质

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struct Node
{
	unsigned char a:3;
	char b:2;
	unsigned char c:5;
	char d:4;
};

struct Node_Int
{
	unsigned int a:3;
	int b:2;
	unsigned int c:5;
	int d:4;
};
  • 所占大小
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匿名位域

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struct Node
{
	unsigned char a:3;
	char b:0;			//a的8位中剩余的位不能用了
	unsigned char c:5;	//存放在下一个字节
};

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struct Node
{
	unsigned char a:3;
	char b:2;			//a的8位中剩余的位不能用了
	unsigned char c:3;	//存放在下一个字节
};

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只要是结构体，就要遵循内存对齐

不管结构体中是否使用位域，都要进行内存对齐；

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struct Node
{
	unsigned char a:3;
	int b:6;
};

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