位域
所谓“位域”是把一个字节中的二进制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。位域的定义形式为：
struct 位域结构名
{
位域列表
};
例如：
typedef struct _Demo
{
int a:4;
int b:4;
int c:2;
}Demo;
其中位域a占4位，位域b占4位，位域c占2位。
下面来介绍一下位域的定义以及使用方法。位域其实和结构体很类似。有的时候，位域本身就定义在一个结构体中。
void main(void)
{
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);
}
那么定义位域需要注意些什么呢？定义位域需要注意以下几点：
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 demo
{
unsigned a:4
unsigned :0 /*空域*/
unsigned b:8 /*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8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。
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 demo
{
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，不过其成员是按位（bit）分配的。
下面来分析一下位域结构的大小与对齐问题。如果结构体中含有位域，那么其准则是：
1．如果相邻位域字段的类型相同，且其位宽之和小于类型的sizeof(类型)大小，则后面的字段将紧邻前一个字段存储，直到不能容纳为止；
2．如果相邻位域字段的类型相同，但其位宽之和大于类型的sizeof大小，则后面的字段将从新的存储单元开始，其偏移量为其类型大小的整数倍；
3．如果相邻的位域字段的类型不同，则各编译器的具体实现有差异，VC6采取不压缩方式，即不同位域字段存放在不同的位域类型字节中；而GCC和DEV-C++都采取压缩方式。
问题：试分析下面结构的大小：
struct demo1
{
int i: 8;
int j: 4;
int a: 3;
double b;
};
struct demo2
{
int i: 8;
int j: 4;
double b;
int a:3;
};
struct demo3
{
char a:1;
char :2;
long b:3;
char c:2;
};
struct demo4
{
char a:1;
char :2;
char b:3;
long c:2;
};
struct demo5
{
char a:1;
char
:2;
char b:3;
char c:2;
};
对于结构demo1：i，j，a三个位域之和为15bit，小于sizeof(int)=4*8=32bit，所以根据规则1：i，j，a紧邻存储在一起，共占用4个字节。b为double类型，占用8个字节，根据对齐规则，b必须存储在8的整数倍地址处。于是，在存储了i，j，a之后，将填充4个字节，再存储b。于是：
sizeof(demo1) = 4（i，j，a的长度之和）+4（填充的长度）+8（b的长度）=16
对于结构demo2：位域i，j之和小于32bit，根据规则1，它们将紧邻存储在一起，共占用4个字节。紧接着由于b为double类型，长度为8个字节，于是在i，j之后先填充4个字节，再存储b的8个字节。再接着存储位域a，4个字节。整个结构体应该按照其中最大成员b对齐，即必须是8的整数倍。于是：
sizeof(demo2) = 4（i，j的长度）+4（填充长度）+8（b的长度）+4（a的长度）+4（填充长度）=24
同理对于结构demo3，demo4，demo5：
sizeof(demo3) = 1（a和无名位域的长度）+3（填充长度）+4（b的长度）+1（c的长度）+3（填充长度）=12
sizeof(demo4) = 1（a，无名位域，和b的长度）+3（填充长度）+4（c的长度）=8
sizeof(demo5) = 1（位域a，b，c与无名位域之和，根据规则1，它们类型一致，且和小于8bit，所以紧邻存储）
