C語言的struct結構型態之位元欄位(Bit Fields)成員

在C語言的 struct 結構型態之位元欄(Bit Fields)成員，可定義成各種不同長度的bit位元型態。例如你需要定義16 個可以記錄二進位的 00、01、10、11 四種數值，這時候您就可以使用 struct 結構型態之位元欄(Bit Fields)，如此可以節省記憶體空間，且在程式可以以布林運算值直接取用，這樣作也能與硬體觀念中的Flag輕鬆配合使用，讓您的程式與系統及周邊硬體間，可直接以位元運算來做暫存器存取指定喔。

struct結構型態之位元欄位(Bit Fields)成員定義語法：

struct [struct_name]

{

struct_member_declarator

type-specifier [declarator]: constant-expression;

type-specifier [declarator]: constant-expression;

...

struct_member_declarator

}[structVars];

#include

#include

struct on_off

{

  unsigned light : 1;

  unsigned toaster : 1;

  int count;/* 4 bytes */

  unsigned ac : 4;

  //--------------------

  unsigned : 4;

  unsigned clock : 1;

  unsigned : 0;

  unsigned flag : 1;

}kitchen;

int main(int argc, char *argv[])

{

  printf(
"sizeof(kitchen)=%d\r\n" , sizeof(kitchen) );

  system("PAUSE");

return 0;

}

此kitchen structure 變數有8個成員，共佔16 bytes 記憶體空間。記憶體配置方式如下：

kitchen成員	配置大小
light	1 bit
toaster	1 bit
(padding -- 30 bits)	To the next int boundary
count	The size of an int (4 bytes)
ac	4 bits
(unnamed field)	4 bits
clock	1 bit
(padding -- 23 bits)	To the next int boundary (unnamed field)
flag	1 bit
(padding -- 31 bits)	To the next int boundary

要存取kitchen 結構之成員，你可以使用”kitchen.”再加上成員名，如要存取 toaster，語法就是 kitchen.toaster 。

接下來是設定 1 給light 欄位的語法:

  kitchen.light = 1;

當你設定一個超過位元欄位(Bit Fields)大小的值時，就要依系統而定囉。以下是設定2給toaster 欄位，因為超過數值範圍，結果是以 LSB bit 0設定給 toaster 欄位:

  kitchen.toaster = 2; //以 LSB
bit 0設定給 toaster 欄位

 

ref: reference
IBM : Declaring and Using Bit Fields in Structures