Битовые поля

Особую разновидность структур представляют поля. Поле - это последовательность соседних бит внутри одного целого значения. Оно может иметь тип signed int либо unsigned int и занимать от 1 до 16 бит. Поля размещаются в машинном cлове в направлении от младших к старшим разрядам.

Например, структура

struct prim {int a:2; unsigned b:3; int:5;

int с:1; unsigned d:5; } f,j;

обеспечивает размещение, показанное на рис. 4.6. Если бы последнее поле было задано так: unsigned d:6;, то оно размещалось бы не в первом слове, а в разрядах 0-5 второго слова.

 

d

d

d

d

d

b

не используется

b

b

b

a

a

Рис. 4.6.Пример блока памяти, выделенного под битовое поле

В полях типа signed крайний левый бит является знаковым. На­пример, такое поле шириной 1 бит может только хранить значения -1 и 0, так как любая ненулевая величина будет интерпретироваться как -1.

Поля используются для упаковки значений нескольких переменных в одно машинное слово с целью экономии памяти. Они не могут быть массивами и не имеют адресов, поэтому к ним нельзя применять унар­ную операцию &. Пример:

#include <stdio.h>;

struct {unsigned a: 1; unsigned b: 1; unsigned y: 1; unsigned c: 2; } f;

void main () { int i;

printf("размер f=%d байт \n",sizeof(f));

f.a =f.b=1;// в поля а и b записывается 1

for (i=0;i<2;i++)

{ f.y =f.a && f.b; // конъюнкция a и b

printf(" цикл %d;f.y =%d\n", i, f.y);

f.b=0; }

f.c = f.a +!f.b;// сложение значений f.а и отрицание f.b (=1)8)

printf("f.c=%d", f.c);} // f.c=2

результаты работы:

размер f=1 байта

цикл о;f.y =1

цикл 1;f.y =0

f.c=2

Смеси

Смесь - это разновидность структуры, которая может хранить (в разное время) объекты различного типа и размера. В результате по­является возможность работы в одной и той же области памяти с дан­ными различного вида. Для описания смеси используется ключевое слово union, а соответствующий синтаксис аналогичен синтаксису структуры.

Пусть задано объявление:

union r { int ir; float fr; char сr; } z;

Здесь ir имеет размер 2 байта, fr - 4 байта и сr - 1 байт. Для z будет выделена память, достаточная чтобы сохранять самый большой из трех приведенных типов. Таким образом, размер z будет 4 байта. В один и тот же момент времени в z может иметь значение только одна из указанных переменных (ir, fr, сr). Пример:

#include <stdio.h>;

union r{ int ir; float fr; char cr;} z;