參考鏈接 https://blog.csdn.net/yanbober/article/details/8697967 https://blog.csdn.net/Tommy_wxie/article/details/43529407
我們都知道信息的存取在高級語言中最小是Byte，以字節為單位的，雖然C語言提供了位操作符&，|，~，<< >>可以對一個整數進行位操作，但是並沒有對內存進行優化。現實生活中我們常常需要一個標志值真或者假，即可以用二進制0或者1表示，這種情況很常見，如開關，過程控制、參數檢測或數據通信領域時，控制信息往往只占一個字節中的一個或幾個二進制位，基於此，C語言支持位域定義可以幫我們解決這個問題。
C語言允許在結構體（聯合體）中以位為單位來指定其成員變量所占的內存單元，這種以位為單位的成員稱為“位段”或稱“位域”( bit field) 。利用位段能夠用較少的位數存儲數據。位段(bit-field)是以位為單位來定義結構體(或聯合體)中的成員變量所占的空間。含有位段的結構體(聯合體)稱為位段結構。采用位段結構既能夠節省空間，又方便於操作。
定義：
位域定義與結構定義相仿，其形式為：
struct 位域結構名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式為： 類型說明符 位域名：位域長度
type [var]:digits
其中，type只能為int，unsigned int，signed int三種類型(int型能不能表示負數視編譯器而定，比如VC中int就默認是signed int，能夠表示負數)。位段名稱var是可選參數，即可以省略。digits表示該位段所占的二進制位數。
使用位段需注意一下幾點:
1)位段的類型只能是int，unsigned int，signed int三種類型，不能是char型或者浮點型；
2)位段占的二進制位數不能超過該基本類型所能表示的最大位數，比如在VC中int是占4個字節，那么最多只能是32位；
3)無名位段不能被訪問，但是會占據空間；
4)不能對位段進行取地址操作；
5)若位段占的二進制位數為0，則這個位段必須是無名位段，下一個位段從下一個位段存儲單元(這里的位段存儲單元經測試在VC環境下 是4個字節)開始存放；
6)若位段出現在表達式中，則會自動進行整型升級，自動轉換為int型或者unsigned int。
7)對位段賦值時，最好不要超過位段所能表示的最大范圍，否則可能會造成意想不到的結果。
8)位段不能出現數組的形式。
二位段結構在內存中的存儲方式
對於位段結構，編譯器會自動進行存儲空間的優化，主要有這幾條原則:
1)如果一個位段存儲單元能夠存儲得下位段結構中的所有成員，那么位段結構中的所有成員只能放在一個位段存儲單元中，不能放在兩個位段存儲單元中；如果一個位段存儲單元不能容納下位段結構中的所有成員，那么從剩余的位段從下一個位段存儲單元開始存放。(在VC中位段存儲單元的大小是4字節).
2)如果一個位段結構中只有一個占有0位的無名位段，則只占1或0字節的空間(C語言中是占0字節，而C++中占1字節)；否則其他任何情況下，一個位段結構所占的空間至少是一個位段存儲單元的大小；
下面以具體例子來講解：
#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef struct{
unsigned int a:1; //存在一個非0位的位段，則至少占4Byte,注意是至少
}s;
typedef struct {
unsigned _int64 a:33; //這個占8字節
}ss;
typedef struct {
unsigned int :0; //存在一個0位的位段，C編譯器占0字節，C++編譯器占1字節
}s1;
typedef struct {
unsigned int a:1;
unsigned :0; //下一個位段放在一個新的位段存儲單元 ，所以占4+4=8Byte
unsigned int b:2;
}s2;
typedef struct {
unsigned int a:4;
unsigned int b:32; //由於4+32》32，所以b放在一個新的位段中 4+4=8字節
}s3;
typedef struct {
unsigned int a:1;
char b; //這個加起來總共不超過4字節，占一個位段
int c:1;
int d:2;
unsigned int e:2;
}S4;
extern int testBit()
{
S4 s4;
s4.a=1;
s4.b='a';
s4.c=1;
s4.d=2;
s4.e=2;
cout<<s4.a<<"\t"<<s4.b<<"\t"<<s4.c<<"\t"<<s4.d<<"\t"<<s4.e<<endl;
printf("sizeof(s)=%d\nsizeof(s1)=%d\nsizeof(s2)=%d\nsizeof(s3)=%d\nsizeof(s4)=%d\n",
sizeof(s),sizeof(s1),sizeof(s2),sizeof(s3),sizeof(s4));
cout<<sizeof(ss)<<endl;
return 0;
}
以下鏈接是一個不錯的練習體
http://its.nbtvu.net.cn/xhyu/cai_c/c_web/c/c8/c83.htm
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