1.4 Битовые поля

Структуру можно использовать для обеспечения доступа к отдельным битам слова при помощи битовых полей.

Использовать битовые поля можно при разработке программ, в которых важно экономить память, или системных программ, прямо взаимодействующих с оборудованием, в частности при написании драйверов устройств может понадобиться доступ к конкретным битам регистра устройства.

Целые компоненты структуры можно объявить битовыми полями шириной от 1 до 16 битов.

Битовое поле задается следующим образом:

тип <имя поля>: ширина;

где тип - это char, unsigned char, int или unsigned int .

Если имя битового поля опущено, то число битов, заданное выражением ширина, распределяется в памяти, но поле при этом остается недоступным программе. Если при этом значение ширина равно нулю, то следующее поле будет начинаться со следующего слова памяти.

Пример:

struct str {

int i: 3;

unsigned j: 4;

int : 4

int k: 2;

} a;

Для указанных в структуре полей задается следующее распределение памяти:

15 14 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

x x x x x x x x x x x x x x x

< -- > < -------- > < -------- > < ---- >

k не испол. j i

Целые поля хранятся в виде дополнения до 2, причем крайний левый бит является старшим. Для битового поля типа int (например, signed) старший бит интерпретируется как знаковый. Например, поле k типа signed int шириной 1 может содержать только значения –1 и 0, так как битовой шаблон 1 будет интерпретироваться как -1.

Пример:

#include<stdio.h>

void main (void)

{

struct str {

int i:1;

unsigned int j:4;

int l:4;

int k:2;

} a;

a.i=1;

printf(“%d”,a.i);

}

Результат работы программы: -1.

1.5 Объединения

Объединения подобны структурам. Но в каждый момент времени может использоваться (или являться активным) только один из его компонентов.

Объединение может быть задано следующим шаблоном:

union {

описание компонента 1;

описание компонента 2;

}

Для каждого их этих компонентов выделяется одна и та же область памяти.

Доступ к компонентам объединения осуществляется также как и к элементам структуры.

Примеры:

union {

float radius; окружность

float a[2]; прямоугольник

int b[3]; треугольник

position p;

} geom_fig;

Объединения применяются для: минимизации используемого объема памяти, если в каждый момент времени только один объект из многих является активным.

2 Оператор описания типа

Используется для того, чтобы все свойства объекта собрать в одном месте и присвоить им имя. Это имя типа может затем использоваться для последующих описаний других объектов.

Описания типа имеет следующую форму:

typedef спецификатор типа имя нового типа;

спецификатор типа – основной или производный тип, или тип, ранее определенный программистом.

Примеры:

typedef float miles, speed;

имена miles и speed описаны как синонимы для имени float.

typedef float a[5], *p;

typedef struct {float x, y;}point;

С помощью этих типов можно определять объекты точно так же, как с помощью типов float и int. Например так

point s1, s2, *p;