位段与结构体的区别：

位段的成员只能是unsigned int、signed int、int、char类型的数据
位段的成员名后面必须有一个冒号和一个数字
位段是以位为单位，结构体是以字节为单位，位段相较于结构体更加节省了空间

首先我们先简单看一下结构体与位段的区别图：


struct Stu
{
	int a : 4;//这里的4，代表4个比特位，而不是字节！
	int b : 5;//5个比特位
	int c : 9;//9个比特位
	int d : 28;//28个比特位
};

上面代码中，其中里面的a为4个比特位，b为5个比特位，c为9个比特位，d为28个比特位，而不是字节！！！（其中一个字节等于8个比特位......）

位段的介绍里面就说过，位段更加节省空间，那么按道理我们不妨大胆猜测一下！

上面的代码当中一共用了46个比特位，这样我们是不是可以认为需要一共需要6个字节就OK？？？

那我们看运行结果：

运行结果却可我们猜测的不同，其实位段的内存分配也是有规律的，接下来我们便可以研究一下位段的内存分配！！！

位段内存分配：

1.位段在空间上是按照4个字节（int）或者1个字节（char）来开辟空间的（32位系统）

2.位段是不跨平台的，注重可移植程序应该避免使用位段，因为它有许多不确定因素

解释第2条：

1.位段在不同的平台上储存方式是不确定的，比如上面代码，位段先一次性开辟了4个字节（因为里面是int类型，不是char类型），int a:4；int b:5; int c:9; 其中a、b、c一共占了18个比特位，剩余了14个比特位，而下面的int d:28; 中的是先使用这剩下14个比特位，再开辟4个字节来储存，还是直接开辟4个字节来储存，这是不确定的（不同的平台）。在储存数据方面，假如在一个字节（8个比特位）里面存放数据，是先从高位到低位存放数据，还是从低位到高位存放数据，这也是不确定的！

2.例如：C语言int类型在16位和32位单片机占的字节数是不同的，在32位系统当中为4个字节（小编用的就是32位系统），在16位系统当中是2个字节，所以上面图片当中的int d:28;中，d占了28个比特位（在32系统），如果把这个程序拿到16位系统中便会出错！因为int类型在16位系统当中一共才2个字节，也就是最大内存16个比特位，而这里有28个比特位，这是肯定会出错的！所以也凸显出一个关键，那就是赋予的内存大小不能超过规定大小！

3.int被当做无符号数还是有符号数在不同的平台是不确定的！

当我们熟悉上面的内容，我们就可以通过一些案例去计算我们（Vs2022环境下）的内存分配规律吧！

案例：

struct S
{
	char a : 3;
	char b : 4;
	char c : 5;
	char d : 4;
};
int main()
{
	struct S ss = { 0 };
	ss.a = 16;
	ss.b = 12;
	ss.c = 3;
	ss.d = 8;
	return 0;
}

大家都知道，在电脑当中数据是以二进制的形式储存的，在Vs环境下内存窗口是以16进制显示的，接下来我们就按照上面代码的过程一步一步的解析：

1. ss.a=16 16的二进制为10000 ss.b=12 12的二进制为1100 ss.c=3 3的二进制为0011 ss.d=8 8的二进制为1000

2.因为是char类型的数据，所以接下来系统首先会开辟一个字节！因为我们一开始初始化为0，所以描述为下图：

3.我们先假设二进制数据从低位往高位储存，第一个数据ss.a, 因为第一个数据限定了3个比特位,所以只能存放进去000，而且第一个字节存放完第一个数据后还剩下5个比特位，第二个数据是ss.b限定了4个比特位，第二个字节也可以存放下，所以存放进去1100，如图：

4.当我们存放第三个数据的时候，发现第一个字节不够了，那我们先假设不用剩下的那个比特位，再开辟一个字节！当我们存放第三个数据ss.c，ss.c限定了5个比特位，存放进去数据为00011，存放第四个数据的时候，发现第二个字节在剩下3个比特位，那么按照上面的结果我们再开辟一个字节来存放第四个数据，第四个数据限定了四个比特位，存放进去1000，如图：

所以我们假设一共用了3个字节！！！

5.当我们假设这样的储存的时候，小编就用VS2022环境下测试结果：

运行结果：

发现我们的假设与测试结果完全相同！！！

那么我们就可以把这样的方法作为VS环境下位段储存方法。这样我们就明白了在Vs编译环境下的位段的计算方法了！

拿出上面的代码，我们按照刚刚的方法分析会发现，一开始开辟4个字节（int 32位系统），整型a、b、c一共占了4个字节，而d自己占了4个字节！所以运行结果为8！！！

结构体与位段联合的大小计算：

struct Stu
{
	char a : 4;
	char b : 3;
	int c;
	char d : 6 ;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct Stu));
	return 0;
}

分析：上面前两个都是char类型位段成员，那么开辟一个字节（这时偏移量为0）存放第一个和第二个数据（位段不用考虑对齐），第三个数据为int类型的结构体成员，那么只能从偏移量为4的字节开始储存，第四个数据是位段成员，所以不用考虑字节对齐，所以自己存放在偏移量为8的空间，所以一共为9个字节，但里面有结构体成员，所以整体按照结构体的内存对齐来计算字节总大小，最大对齐数位4，而9不是4的倍数，所以一直增加为12！！！所以总占字节数位12.

运行结果：

再强调一次！小编博客的计算过程全部为Vs编译环境！！！其他平台结果不一定准确.......

【C语言进阶】位段（结构体案例）

位段与结构体的区别：

位段内存分配：

案例：

结构体与位段联合的大小计算：

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