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位域与联合体

2019-07-13 18:51发布

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位域：是指信息在存储时，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。

联合体：在进行某些算法的C语言编程的时候，需要使几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中。也就是使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。这种几个不同的变量共同占用一段内存的结构，在C语言中，被称作“共用体”类型结构，简称共用体，也叫联合体。

那么，我们可以把联合体和位域结合起来定义数据类型。
例如下面：
union
{
    uint8_t  value;
    struct  
    {
        uint8_t  lowbit:2;
        uint8_t  middlebit:3;
        uint8_t  highbit:3;
    }byte;
}test_data;
说明：可以看出value和byte共用一个字节的内存空间，改变value的值，那么byte的值也就改变了，同样改变byte中的位（lowbit占两位， middlebit占3位，highbit也占3位;）value的值也就改变了；一般情况下，我们要得到value中的高三位的值，需要得到这样（暂定高三位的值为x）x=(value>>5)&0x03,但是使用了位域，就可以直接得到了，省去了这样的一个计算的过程，当然位域的好处不止这些，需要大家灵活运用。

通过代码示例说明：
1)位域定义部分
  1. union
  2. {
  3.         uint8_t  value;
  4.         struct  
  5.         {
  6.                 uint8_t  lowbit:2;
  7.                 uint8_t  middlebit:3;
  8.                 uint8_t  highbit:3;
  9.         }byte;
  10. }test_data1,test_data2;
复制代码 2)赋值、打印说明
  1.         test_data1.value=15;
  2.        
  3.         test_data2.byte.lowbit=3;
  4.         test_data2.byte.middlebit=3;
  5.         test_data2.byte.highbit=0;
  6.        
  7.   printf("lowbit=%d ",test_data1.byte.lowbit);
  8.         printf("middlebit=%d ",test_data1.byte.middlebit);
  9.         printf("highbit=%d ",test_data1.byte.highbit);
  10.        
  11.         printf("test_data2.value=%d ",test_data2.value);
复制代码 说明：test_data1中value直接赋值，打印看lowbit，middlebit，highbit各个位域的值;
         test_data2中lowbit，middlebit，highbit给各个位域赋值，打印查看value的值;

串口打印：
         
从中也可以看出，是低位对齐。
转载：http://www.stmcu.org/module/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=610197

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