位域如何优化 C 结构和联合中的内存使用？

结构体和联合中的位域成员

在 C 编程中，位域是只占用结构体中特定位数的变量或工会。这个概念用于优化内存使用并更好地控制结构的大小。

理解 'unsigned temp:3'

考虑以下结构体定义：

struct op {
    unsigned op_type:9;
    ...
};

在此结构中，op_type 成员被声明为 9 位无符号位域。这意味着：

• Unsigned: 表示该位域只能表示正值。
• :3: 指定该位域占用仅 3 位内存。

影响字节分配

位域通过减小结构的大小来优化内存使用。但是，它们不保证各个位字段的精确字节对齐。编译器可能会将结构体的大小四舍五入到最接近的 8 位（1 字节）的倍数。

例如，在 op 结构体中，位域的总大小为 15 位。编译器会将其舍入为 16 位，从而得到 2 个字节的结构大小。

控制结构大小

通过仔细使用位域，您可以控制结构的总体尺寸。这在与其他系统交互或维护内存高效的数据结构时非常有用。

示例

考虑以下结构：

struct s {
    unsigned a:4;
    unsigned b:4;
    unsigned c:4;
};

中在该结构体中，位域 a、b 和 c 各占 4 位。位域的总大小为 12 位，编译器将四舍五入为 16 位。因此，s结构的大小将为2字节。

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