在本节中，我们将了解什么是 C 语言中的位字段。

假设您的 C 程序包含许多 TRUE/FALSE 变量，这些变量分组在称为状态的结构中，如下 -

struct {
   unsigned int widthValidated;
   unsigned int heightValidated;
} status;

该结构需要 8 位内存空间，但实际上，我们将在每个变量中存储 0 或 1。在这种情况下，C 编程语言提供了一种更好的方法来利用内存空间。

如果您在结构体中使用此类变量，那么您可以定义变量的宽度，告诉 C 编译器您正在使用将仅使用这些位数。例如，上面的结构可以重写如下 -

struct {
   unsigned int widthValidated : 1;
   unsigned int heightValidated : 1;
} status;

上述结构需要 4 位状态变量的内存空间，但仅使用 2 位来存储值。

如果最多使用 32 个变量，每个变量的宽度为 1位，那么状态结构也将使用 4 位。然而，一旦你有 33 个变量，它就会分配内存的下一个槽，并且开始使用 8 位。让我们检查以下示例来理解这个概念 -

示例代码

实时演示

#include <stdio.h>
#include <string.h>
/* define simple structure */
struct {
   unsigned int widthValidated;
   unsigned int heightValidated;
} status1;
/* define a structure with bit fields */
struct {
   unsigned int widthValidated : 1;
   unsigned int heightValidated : 1;
} status2;
int main( ) {
   printf( "Memory size occupied by status1 : %d<p>", sizeof(status1));
   printf( "Memory size occupied by status2 : %d</p><p>", sizeof(status2));
   return 0;
}</p>

输出

Memory size occupied by status1 : 8
Memory size occupied by status2 : 4

位域声明：

位域声明在结构内具有以下形式 -

struct {
   type [member_name] : width ;
};

下表描述了位字段的变量元素 -

以预定义宽度定义的变量称为位域。一个位字段可以容纳多个位；例如，如果您需要一个变量来存储从0到7的值，那么您可以定义一个宽度为3位的位字段，如下所示 -

struct {
   unsigned int age : 3;
} Age;

上面的结构定义指示 C 编译器，age 变量将仅使用 3 位来存储值。如果您尝试使用超过 3 位，那么它将不允许您这样做。让我们尝试以下示例 -

示例代码

实时演示

#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct {
   unsigned int age : 3;
} Age;
int main( ) {
   Age.age = 4;
   printf( "Sizeof( Age ) : %d<p>", sizeof(Age) );
   printf( "Age.age : %d</p><p>", Age.age );
   Age.age = 7;
   printf( "Age.age : %d</p><p>", Age.age );
   Age.age = 8;
   printf( "Age.age : %d</p><p>", Age.age );
   return 0;
}</p>

输出

Sizeof( Age ) : 4
Age.age : 4
Age.age : 7
Age.age : 0