C 结构中的位字段如何控制内存布局和大小？

C 结构中的位域声明

在 C 中，语法 ":1", ":7", ":16" ，或“:32”在结构声明中用于指定位字段的位大小。这样可以更好地控制内存布局并有效利用空间。

在提供的示例中：

unsigned char a : 1;
unsigned char b : 7;

“:1”和“:7”表示位大小分别为变量a和b。这意味着a 将占用1 位，而b 将占用7 位。通常，位字段用于在结构中创建紧凑的数据结构，通常用于表示不需要完整字节存储的标志或小值。

为了进一步说明，请考虑以下代码：

typedef struct {
    unsigned char leftFour  : 4;
    unsigned char rightFour : 4;
} tTwoNybbles;

这里，tTwoNybbles 表示具有两个 4 位位字段（分别名为 leftFour 和 rightFour）的结构。这有效地在 8 位 char 变量中存储两个半字节（每个 4 位）。

根据 C 11 标准，位字段声明遵循以下规则：

• 指定位大小的常量表达式必须是非负整数常量。
• 表达式的值可能超过表达式中的位数基础类型，在这种情况下，多余的位用作填充。
• 结构内位字段的对齐和打包是实现定义的。

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