有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有 0 和 1 两种状态，用 1 位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，C 语言又提供了一种数据结构，称为”位域”或”位段”。
所谓”位域”是把一个字节中的二进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。
典型的实例：

  • 用 1 位二进位存放一个开关量时，只有 0 和 1 两种状态。

  • 读取外部文件格式——可以读取非标准的文件格式。例如：9 位的整数。

    位域定义

    定义类似结构体struct 位域结构名 { 位域列表 };
    其中位域列表的形式为：类型说明符 位域名: 位域长度 类型说明符包括数据类型和存储类型
    如struct bs{ int a:8; int b:2; int c:6;};

  • 位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如：

    1. struct bs{
    2.   int a:8;
    3.   int b:2;
    4.   int c:6;
    5. }data;
    6. //说明 data 为 bs 变量，共占两个字节。其中位域 a 占 8 位，位域 b 占 2 位，位域 c 占 6 位。
    7. //一个字节为8位

    位域定义事项

  • 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节(因此位域的长度不能大于一个字节的长度);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

    1. struct bs{
    2.   unsigned a:4;
    3.   unsigned  :4;    /* 空域 */
    4.   unsigned b:4;    /* 上面2个域满一个字节了，从下一单元开始存放 */
    5.   unsigned c:4
    6. }

  • 空域又叫无名位域；表示a占用了第一个字节前4位后，后4位不使用直接填充0表示不能使用

    位域的使用

    位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为：位域变量名·位域名

    1. main(){
    2.   struct bs{
    3.       unsigned a:1;
    4.       unsigned b:3;
    5.       unsigned c:4;
    6.   } bit,*pbit;
    7.   bit.a=1; /* 给位域赋值（应注意赋值不能超过该位域的允许范围） */
    8.   bit.b=7;    /* 给位域赋值（应注意赋值不能超过该位域的允许范围） */
    9.   bit.c=15;   /* 给位域赋值（应注意赋值不能超过该位域的允许范围） */
    10.   printf("%d,%d,%d\n",bit.a,bit.b,bit.c);  /* 以整型量格式输出三个域的内容 */
    11.   pbit=&bit;    /* 把位域变量 bit 的地址送给指针变量 pbit */
    12.   pbit->a=0;   /* 用指针方式给位域 a 重新赋值，赋为 0 */
    13.   pbit->b&=3;  /* 使用了复合的位运算符 "&="，相当于：pbit->b=pbit->b&3，位域 b 中原有值为 7，与 3 作按位与运算的结果为 3（111&011=011，十进制值为 3） */
    14.   pbit->c|=1;  /* 使用了复合位运算符"|="，相当于：pbit->c=pbit->c|1，其结果为 15 */
    15.   printf("%d,%d,%d\n",pbit->a,pbit->b,pbit->c);    /* 用指针方式输出了这三个域的值 */
    16. }
    17. 上例程序中定义了位域结构 bs，三个位域为 a、b、c。说明了 bs 类型的变量 bit 和指向 bs 类型的指针变量 pbit。这表示位域也是可以使用指针的。