c/c++类的位域详细介绍

"C/C++位域详细介绍" C/C++中的位域（Bit Field）是指在结构体中使用的位域成员，它们可以将整数成员存储到比编译器通常允许的更小的内存空间中。位域的宽度可以通过常量整数表达式来指明。这种技术广泛应用于需要强制数据结构对应固定的硬件表示的程序中，但它们通常不可移植。 位域的声明包含一个类型指定符，一个可选的名称声明符，一个冒号，一个表示位域宽度的常量整数表达式，以及一个分号。例如： ```c struct taxonomy { unsigned kingdom: 2; unsigned phylum: 4; unsigned genus: 12; }; ``` 在上面的示例中，结构体 `taxonomy` 中有三个位域成员：`kingdom`、`phylum` 和 `genus`，它们分别占用 2 位、4 位和 12 位。 如果一系列位域的总宽度不到一个 `int` 的大小，那么结构体将被填充到下一个 `int` 边界。 可以使用点符号来引用结构体成员，例如： ```c t.phylum = 7; ``` 如果将一个超出范围的值赋给位域，那么低阶位模式将被保留，并且适当的位将被赋值。 位域的长度为 0 的位域必须是匿名的，匿名位域不能被引用或初始化。一个零宽度位域可以导致下一个字段被对齐到下一个 `int` 边界。 MIPS 处理器有特殊的指令来提取或插入位域到寄存器中，如 `EXT` 和 `INS` 指令： * `EXT` 指令：从寄存器 `Rs` 中提取一个位域，宽度为 `size` 位，起始于 `pos` 位，结果存于寄存器 `Rt`。 * `INS` 指令：将寄存器 `Rt` 的值插入到寄存器 `Rs` 中的位域，宽度为 `size` 位，起始于 `pos` 位。 位域有很多实际应用，例如： * 解码 I-Format 指令 * 解码 R-Format 指令 * 在 PIC32 库文件中使用位域 * 在 taxonomy 结构体中使用位域 以下是一个使用位域的示例程序： ```c #include <stdio.h> struct taxonomy { unsigned kingdom: 2; unsigned phylum: 4; unsigned genus: 12; }; int main() { struct taxonomy t; t.phylum = 7; printf("phylum: %u\n", t.phylum); return 0; } ``` 这个程序定义了一个 `taxonomy` 结构体，其中包含三个位域成员：`kingdom`、`phylum` 和 `genus`。在 `main` 函数中，我们创建了一个 `taxonomy` 结构体的实例，并将 `phylum` 的值设置为 7，然后打印出 `phylum` 的值。