C语言入门之枚举与位运算(2)

添加时间：2013-12-7

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副标题#e#

一、位域

有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态，用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，c语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。一、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿，其形式为：

　　 struct 位域结构名

　　 { 位域列表 };

　　其中位域列表的形式为：类型说明符位域名：位域长度

　　例如：

struct bs
{
　 int a:8;
　 int b:2;
　 int c:6;
};

位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如：

struct bs
{
　 int a:8;
　 int b:2;
　 int c:6;
}
data;

说明data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明：

　　 1. 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如：

struct bs
{
　 unsigned a:4
　 unsigned :0 /*空域*/
　 unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/
　 unsigned c:4
}

在这个位域定义中，a占第一字节的4位，后4位填0表示不使用，b从第二字节开始，占用4位，c占用4位。

　　 2. 由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。

　　 3. 位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如：

struct k
{
　 int a:1
　 int :2 /*该2位不能使用*/
　 int b:3
　 int c:2
};

从以上分析可以看出，位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进位分配的。

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二、位域的使用

　　位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为：位域变量名·位域名位域允许用各种格式输出。

main(){
　 struct bs
　 {
　　 unsigned a:1;
　　 unsigned b:3;
　　 unsigned c:4;
　 } bit,*pbit;
　 bit.a=1;
　 bit.b=7;
　 bit.c=15;
　 printf(\"%d,%d,%d\\n\",bit.a,bit.b,bit.c);
　 pbit=&bit;
　 pbit->a=0;
　 pbit->b&=3;
　 pbit->c|=1;
　 printf(\"%d,%d,%d\\n\",pbit->a,pbit->b,pbit->c);
}

    上例程序中定义了位域结构bs，三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。

　　程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。( 应注意赋值不能超过该位域的允许范围)程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值，赋为0。第15行使用了复合的位运算符\"&=\"，该行相当于： pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值为7，与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,十进制值为3)。同样，程序第16行中使用了复合位运算\"|=\"，相当于： pbit->c=pbit->c|1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。

　　 类型定义符typedef

　　 c语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，也就是说允许由用户为数据类型取“别名”。类型定义符typedef即可用来完成此功能。例如，有整型量a,b,其说明如下： int aa,b; 其中int是整型变量的类型说明符。int的完整写法为integer，

　　为了增加程序的可读性，可把整型说明符用typedef定义为： typedef int integer 这以后就可用integer来代替int作整型变量的类型说明了。例如： integer a,b;它等效于： int a,b; 用typedef定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便，不仅使程序书写简单而且使意义更为明确，因而增强了可读性。例如：

    typedef char name[20];

    表示name是字符数组类型，数组长度为20。

　　然后可用name 说明变量，如： name a1,a2,s1,s2;完全等效于： char a1[20],a2[20],s1[20],s2[20]
又如：

typedef struct stu{ char name[20];
　 int age;
　 char sex;
}
stu;

定义stu表示stu的结构类型，然后可用stu来说明结构变量：

stu body1,body2;

　　 typedef定义的一般形式为： typedef 原类型名，新类型名。其中原类型名中含有定义部分，新类型名一般用大写表示，以便于区别。在有时也可用宏定义来代替typedef的功能，但是宏定义是由预处理完成的，而typedef则是在编译时完成的，后者更为灵活方便。