关于C位字段的问题

Question

• bitfield是C概念还是C ++？
• 它只能在结构中使用吗？我们可以使用它们的其他地方是什么？
• AFAIK，bitfields是特殊的结构变量，只占用指定的no。比特。它有助于节省内存而不是其他任何东西。我对么？

我编写了一个小程序来理解位域的使用 - 但是，我认为它没有按预期工作。我希望下面结构的大小为1 + 4 + 2 = 7个字节（考虑到unsigned int的大小在我的机器上是4个字节），但令我惊讶的是，结果是12个字节（4 + 4 + 4） ）。谁能让我知道为什么？

#include <stdio.h>

struct s{
unsigned int a:1;
unsigned int b;
unsigned int c:2;
};

int main()
{
  printf("sizeof struct s = %d bytes \n",sizeof(struct s));
  return 0;
}

OUTPUT：

sizeof struct s = 12 bytes 

Answer 1

因为a和c不是连续的，所以每个都保留了一个完整的int值的内存空间。如果将a和c一起移动，结构的大小将变为8个字节。

此外，您告诉编译器您希望a仅占用1位，而不是1个字节。因此即使a和c彼此相邻也应该只占3位（仍然在单个字节下），a和c的组合仍然在32位机器的内存中变为字对齐，因此占用了整整4个字节除了int b。

同样，你会发现

struct s{
unsigned int b;
short s1;
short s2;
};

占用8个字节，而

struct s{
short s1;
unsigned int b;
short s2;
};

占用12个字节，因为在后一种情况下，两个短路各自坐在它们自己的32位对齐中。

Answer 2

1）它们起源于C，但遗憾的是它们也是C ++的一部分。

2）是的，或者在C ++的一个类中。

3）除了节省内存外，它们还可以用于某种形式的比特琐事。但是，内存节省和twiddling本质上都依赖于实现 - 如果你想编写便携式软件，请避免使用位字段。

Answer 3

它的C.

为了进行对齐，您的编译器已将内存分配四舍五入为12个字节。大多数计算机内存子系统无法处理字节寻址。

Answer 4

你的程序正如我所期望的那样工作。编译器将相邻的位域分配到相同的存储器字中，但是您的位域由非位域分隔。

将位域移动到彼此旁边，你可能会得到8，这是你机器上两个整数的大小。位域将打包成一个int。但是，这是特定于编译器的。

位域对于节省空间非常有用，但其他方面并不多。

Answer 5

位域广泛用于固件中以映射寄存器中的不同字段。这节省了许多手动按位操作，这些操作在没有它的情况下读/写字段是必需的。一个缺点是你无法获取位域的地址。