C++位域（BitFields）
位域
有些信息在存储时，并不需要占⽤⼀个完整的字节， ⽽只需占⼏个或⼀个⼆进制位。例如在存放⼀个开关量时，只有0和1 两种状态， ⽤⼀位⼆进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，Ｃ语⾔⼜提供了⼀种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把⼀个字节中的⼆进位划分为⼏个不同的区域， 并说明每个区域的位数。每个域有⼀个域名，允许在程序中按域名进⾏操作。 这样就可以把⼏个不同的对象⽤⼀个字节的⼆进制位域来表⽰。⼀、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿，其形式为：
struct 位域结构名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式为： 类型说明符 位域名：位域长度
例如：
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
};
位域变量的说明与结构变量说明的⽅式相同。 可采⽤先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种⽅式。例如：
struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
说明data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。对于位域的定义尚有以下⼏点说明：
1. ⼀个位域必须存储在同⼀个字节中，不能跨两个字节。如⼀个字节所剩空间不够存放另⼀位域时，应从下⼀单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下⼀单元开始。例如：
struct bs
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:4 /*从下⼀单元开始存放*/
unsigned c:4
}
在这个位域定义中，a占第⼀字节的4位，后4位填0表⽰不使⽤，b从第⼆字节开始，占⽤4位，c占⽤4位。
2. 由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能⼤于⼀个字节的长度，也就是说不能超过8位⼆进位。
3. 位域可以⽆位域名，这时它只⽤来作填充或调整位置。⽆名的位域是不能使⽤的。例如：
struct k
{
int a:1
int :2 /*该2位不能使⽤*/
int b:3
int c:2
};
从以上分析可以看出，位域在本质上就是⼀种结构类型， 不过其成员是按⼆进位分配的。
⼆、位域的使⽤位域的使⽤和结构成员的使⽤相同，其⼀般形式为： 位域变量名·位域名 位域允许⽤各种格式输出。
⼆、位域的使⽤位域的使⽤和结构成员的使⽤相同，其⼀般形式为： 位域变量名·位域名 位域允许⽤各种格式输出。
main(){
指针变量的定义格式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);
}
上例程序中定义了位域结构bs，三个位域为a,b,c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表⽰位域也是可以使⽤指针的。
程序的9、10、11三⾏分别给三个位域赋值。( 应注意赋值不能超过该位域的允许范围)程序第12⾏以整型量格式输出三个域的内容。第13⾏把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14⾏⽤指针⽅式给位域a重新赋值，赋为0。第15⾏使⽤了复合的位运算符"&="， 该⾏相当于： pbit->b=pbit->b&3位域b中原有值为7，与3作按位与运算的结果为3(111&011=011,⼗进制值为3)。同样，程序第16⾏中使⽤了复合位运算"|="， 相当于： pbit->c=pbit->c|1其结果为15。程序第17⾏⽤指针⽅式输出了这三个域的值。
union
union是⼀种特殊的类别，使⽤关键字union来定义，union维护⾜够的空间来置放多个资料成员中的“⼀种”，⽽不是为每⼀个资料成员配置空间，在union中所有的资料成员共⽤⼀个空间，同时间只能储存其中⼀个成员的资料，⼀个定义union的例⼦如下：
union StateMachine {
char character;
int number;
char *str;
double exp;
};
⼀个union只配置⼀个⾜够⼤的空间以来容纳最⼤长度的资料成员，以上例⽽⾔，最⼤长度是double型态，所以StateMachine的记忆体空间就是double型态的长度