C语言中关于位域的介绍

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（并非指某一位域类型，而是多位域合并的基本类型） 位域名：位域长度

struct WbitF { unsigned int b0: 1;

unsigned char b0 :1;

unsigned char b1:1;

unsigned char b2:1;

unsigned char b3:1;

unsigned char b4:1;

unsigned char b5:1;

unsigned char b6:1;

unsigned char b7:1;

unsigned char b8:1;

unsigned char b9:1;

unsigned char b10:1;

unsigned char b11:1;

unsigned char b12:1;

unsigned char b13:1;

unsigned char b14:1;

unsigned char b15:1;

}

每个都占一位，若不够放存入下个字节中。1共占2个字节 :1是按位存储。

基本的成员变量就会被拆分！这个语法在初级编程中很少用到，但是在高级程序设计中不断地被用到！

例如： struct student {

unsigned int sex : 1;

unsigned int age : 15;

};

上述结构体中的两个成员 sex 和 age 加起来只占用了一个 unsigned int 的空间（假设 unsigned int 为 16 位）。 基本成员变量被拆分后，访问的方法仍然和访问没有拆分的情况是一样的，例如： struct student sweek; sweek.sex = MALE;// 这里的 MALE 只能是 0 或 1 ，值不能大于 1 sweek.age = 20; 虽然拆分基本成员变量在语法上是得到支持的，但是并不等于我们想怎么分就怎么分，例如下面的拆分显然是不合理的： struct
student { unsigned int sex : 1; unsigned int age : 12; }; 这是因为 1+12 = 13 ，不能再组合成一个基本成员，不能组合成 char 、 int 或任何类型，这显然是不能 “ 自圆其说 ” 的。

二、keil中字节与位域的顺序关系

keil中不支持二进制数据，如0b0101，这样编译器无法通过。在使用位域时，会过多的使用位操作，如& | << >>等操作。

关于字节和位域之间的转换，如下：

typedef struct {

u8 model_flag :2;

u8 fan_rank :2;

u8 windsweeper :1;

u8 :3;

}set_status

set_status set_info;

set_info = buff[1];//把一个字节赋给位域结构体

这里需要注意的是，结构体刚好设置为一个字节，可以容纳buff[1]这个字节。特别注意的是：位域结构体中的各个变量的分配时从该字节的低位开始的。若buff为0110 1010，那么model_flag为 10，fan_rank为 10，windsweeper为 0，未用的三个位是011。