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【转】C/C++中的struct位结构详解

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【转】C/C++中的struct位结构详解

从问题开始

#include
void main()
{
union
{
struct
{
unsigned short s1:3;
unsigned short s2:3;
unsigned short s3:3;
}x;
char c;
}v;

v.c=100;
printf(“%dn”,v.x.s3);
}
A:4 B:0 C:3 D:6
答案是A

但我在TURBO C中运行答案是1
请问 是因为TURBO C 版本在原因而运行结果不一样吗?
我用在TURBO C V2.0版本,能解释一下为甚么是4或1?
而v.x.s1和v.x.s2的 值 在TURBO C V2.0版本运行的结果是4?
其中unsigned short s1:3; 中的“:”又是什么意思?
-----------------------------


位结构
位结构是一种特殊的结构, 在需按位访问一个字节或字的多个位时, 位结构比按位运算符更加方便。位结构定义的一般形式为:

struct位结构名{
数据类型 变量名: 整型常数;
数据类型 变量名: 整型常数;
} 位结构变量;

其中: 数据类型必须是int(unsigned或signed)。 整型常数必须是非负的整数, 范围是0~15, 表示二进制位的个数, 即表示有多少位。变量名是选择项, 可以不命名, 这样规定是为了排列需要。


例如: 下面定义了一个位结构。
struct{
unsigned incon: 8; /*incon占用低字节的0~7共8位*/
unsigned txcolor: 4;/*txcolor占用高字节的0~3位共4位*/
unsigned bgcolor: 3;/*bgcolor占用高字节的4~6位共3位*/
unsigned blink: 1; /*blink占用高字节的第7位*/
}ch;
位结构成员的访问与结构成员的访问相同。
例如: 访问上例位结构中的bgcolor成员可写成:
ch.bgcolor

注意:
1. 位结构中的成员可以定义为unsigned, 也可定义为signed, 但当成员长度为1时, 会被认为是unsigned类型。因为单个位不可能具有符号。
2. 位结构中的成员不能使用数组和指针, 但位结构变量可以是数组和指针, 如果是指针, 其成员访问方式同结构指针。
3. 位结构总长度(位数), 是各个位成员定义的位数之和, 可以超过两个字节。
4. 位结构成员可以与其它结构成员一起使用。
例如:
struct info{
char name[8];
int age;
struct addr address;
float pay;
unsigned state: 1;
unsigned pay: 1;
}workers;’
上例的结构定义了关于一个工从的信息。其中有两个位结构成员, 每个位结构成员只有一位, 因此只占一个字节但保存了两个信息, 该字节中第一位表示工人的状态, 第二位表示工资是否已发放。由此可见使用位结构可以节省存贮空间。

问题的解答
结构struct x,有三个成员s1,s2,s3每一个成员占3 bit,结构与char c union ;
char 一般机器占一个字节(8 bit ,100 二进制值为:01100100,所以s1后三bit(6,7,8 bit) :100,s2为中间三位(3,4,5 bit)为100 s3为01,所以printf(“%dn”,v.x.s3)是1,其它是4。现在大多数系统都是将低字位放在前面,而结构体中位域的申明一般是先声明高位。

100 的二进制是 001 100 100

低位在前 高位在后

001—-s3

100—-s2

100—-s1

所以结果应该是 1

如果先申明的在低位则:

001—-s1

100—-s2

100—-s3

结果是 4

      其中unsigned short s1:3; 中的“:”又是什么意思?
指定位段, 3代表预定s1占3bit.

为什么是4?
struct
{
unsigned short s1:3; //一个字节. 虽然预定为3bit,但系统的存储空间为至少一字节.
unsigned short s2:3; //一个字节
unsigned short s3:3; //一个字节
}x;
这样在联合union中最大的成员为三个字节,而最终结果为了内存对齐(对齐为4的倍数).取为4.

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