C語言初學者入門講座第十四講枚舉與位運算(2)

2019-11-17 05:43:30

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　　位域

　　有些信息在存儲時，并不需要占用一個完整的字節，而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態，用一位二進位即可。為了節省存儲空間，并使處理簡便，C語言又提供了一種數據結構，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節中的二進位劃分為幾個不同的區域，并說明每個區域的位數。每個域有一個域名，答應在程序中按域名進行操作。這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節的二進制位域來表示。一、位域的定義和位域變量的說明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

　　例如：

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

　　位域變量的說明與結構變量說明的方式相同。可采用先定義后說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：

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

　　說明data為bs變量，共占兩個字節。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。對于位域的定義尚有以下幾點說明：

　　1. 一個位域必須存儲在同一個字節中，不能跨兩個字節。如一個字節所?？臻g不夠存放另一位域時，應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如：

struct bs
{
　unsigned a:4
　unsigned :0 /*空域*/
　unsigned b:4 /*從下一單元開始存放*/
　unsigned c:4
}

　　在這個位域定義中，a占第一字節的4位，后4位填0表示不使用，b從第二字節開始，占用4位，c占用4位。

　　2. 由于位域不答應跨兩個字節，因此位域的長度不能大于一個字節的長度，也就是說不能超過8位二進位。

　　3. 位域可以無位域名，這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如：

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

　　從以上分析可以看出，位域在本質上就是一種結構類型，不過其成員是按二進位分配的。

　　二、位域的使用

　　位域的使用和結構成員的使用相同，其一般形式為：位域變量名·位域名位域答應用各種格式輸出。

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);
}

　　上例程序中定義了位域結構bs，三個位域為a,b,c。說明了bs類型的變量bit和指向bs類型的指針變量pbit。這表示位域也是可以使用指針的。

　　程序的9、10、11三行分別給三個位域賦值。( 應注重賦值不能超過該位域的答應范圍)程序第12行以整型量格式輸出三個域的內容。第13行把位域變量bit的地址送給指針變量pbit。第14行用指針方式給位域a重新賦值，賦為0。第15行使用了復合的位運算符"&="，該行相當于： pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值為7，與3作按位與運算的結果為3(111&011=011,十進制值為3)。同樣，程序第16行中使用了復合位運算"="，相當于： pbit->c=pbit->c1其結果為15。程序第17行用指針方式輸出了這三個域的值。

　　類型定義符typedef

　　C語言不僅提供了豐富的數據類型，而且還答應由用戶自己定義類型說明符，也就是說答應由用戶為數據類型取“別名”。類型定義符typedef即可用來完成此功能。例如，有整型量a,b,其說明如下： int aa,b; 其中int是整型變量的類型說明符。int的完整寫法為integer，

　　為了增加程序的可讀性，可把整型說明符用typedef定義為： typedef int INTEGER 這以后就可用INTEGER來代替int作整型變量的類型說明了。例如： INTEGER a,b;它等效于： int a,b; 用typedef定義數組、指針、結構等類型將帶來很大的方便，不僅使程序書寫簡單而且使意義更為明確，因而增強了可讀性。例如：

typedef char NAME[20]; 表示NAME是字符數組類型，數組長度為20。

　　然后可用NAME 說明變量，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;

　　定義STU表示stu的結構類型，然后可用STU來說明結構變量： STU body1,body2;

　　typedef定義的一般形式為： typedef 原類型名新類型名其中原類型名中含有定義部分，新類型名一般用大寫表示，以便于區別。在有時也可用宏定義來代替typedef的功能，但是宏定義是由預處理完成的，而typedef則是在編譯時完成的，后者更為靈活方便。

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