(必看)C結構體與C結構體之位域（位段）的sizeof問題.

C結構體總結(自己總結)

1.結構體變數的首地址應該是結構體大小的整數倍(當結構體大小大於處理器位元（現在一般是64位即8位元組）時，應該是處理器位元(位元組數)的整數倍)

2.結構體成員相對於結構體首地址的位移量應該是該成員大小的整數倍。(當成員大小大於處理器位元時，位移量應該為處理器位元的整數倍)（如有需要編譯器會在成員之間加上填充位元組 ）

3.結構體總大小為結構體最大成員長度的整數倍(如果結構體最大成員的大小大於處理器位元，側結構體的總大小為處理器位元的整數倍)

struct A

{

int b;      //0 相對於首地址的位移量

double c;   //8

char a;     //16

};             //sizeof(struct A)=24

struct B       //最大處理器為64位

{ 

struct A a;  // 0

char b;     //24

};            //sizeof(struct B)=32

C結構體之位域（位段）

http://www.itmian4.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2863&extra=page%3D1

有些資訊在儲存時，並不需要佔用一個完整的位元組， 而只需占幾個或一個二進位位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態， 用一位二進位即可。為了節省儲存空間，並使處理簡便，C語言又提供了一種資料結構，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個位元組中的二進位劃分為幾個不同的地區， 並說明每個地區的位元。每個域有一個網域名稱，允許在程式中按網域名稱進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個位元組的二進位位域來表示。
一、位域的定義和位域變數的說明位域定義與結構定義相仿，其形式為：

struct 位域結構名 { 位域列表};

其中位域列表的形式為：

類型說明符 位網域名稱：位域長度

位域變數的說明與結構變數說明的方式相同。 可採用先定義後說明，同時定義說明或者直接說明這三種方式。例如：

struct bs{　　int a:8;　　int b:2;　　int c:6;}data; 

說明data為bs變數，共佔兩個位元組。其中位域a佔8位，位域b佔2位，位域c佔6位。對於位域的定義尚有以下幾點說明：

1. 一個位域必須儲存在同一個位元組中，不能跨兩個位元組。如一個位元組所剩空間不夠存放另一位域時，應從下一單元起存放該位域。也可以有意使某位域從下一單元開始。例如：

struct bs{    unsigned a:4    unsigned b:5 /*從下一單元開始存放*/    unsigned c:4}

2. 由於位域不允許跨兩個位元組，因此位域的長度不能大於一個位元組的長度。

3. 位域可以無位網域名稱，這時它只用來作填充或調整位置。無名的位域是不能使用的。例如：

1 struct k

2 {

3     int a:1

4     int :2 /*無位網域名稱，該2位不能使用*/

5     int b:3

6     int c:2

7 };

複製代碼

二、位域的使用

下面例子是參加一個公司（白領科技-青島）的筆試遇到的，當時做錯了，為了怕忘了，趕緊寫下來。

8 #include <iostream>

9 2 #include <memory.h>

10 3 using namespace std;

11 4 struct A

12 5 {

13 6     int a:5;

14 7     int b:3;

15 8 };

16 9 int main(void)

17 10 {

18 11     char str[100] = "0134324324afsadfsdlfjlsdjfl";

19 12         struct A d;

20 13     memcpy(&d, str, sizeof(A));

21 14     cout << d.a << endl;

22 15     cout << d.b << endl;

23 16     return 0;

24 17 }

複製代碼

在32位x86機器上輸出：

25 $ ./langxun.exe

26 -16

27 1

複製代碼

解析：在預設情況下，為了方便對結構體內元素的訪問和管理，當結構體內的元素長度都小於處理器的位元的時候，便以結構體裡面最長的元素為對其單位，即結構體的長度一定是最長的資料元素的整數倍；如果有結構體記憶體長度大於處理器位元的元素，那麼就以處理器的位元為對齊單元。由於是32位處理器，而且結構體中a和b元素類型均為int（也是4個位元組），所以結構體的A佔用記憶體為4個位元組。

上常式序中定義了位域結構A，兩個個位域為a（佔用5位），b（佔用3位），所以a和b總共佔用了結構A一個位元組（低位的一個位元組）。

當程式運行到14行時，d記憶體配置情況：

d.a記憶體中二進位表示為10000，由於d.a為有符號的整型變數，輸出時要對符號位進行擴充，所以結果為-16（二進位為11111111111111111111111111110000）

d.b記憶體中二進位表示為001，由於d.b為有符號的整型變數，輸出時要對符號位進行擴充，所以結果為1（二進位為00000000000000000000000000000001）

三、位域的對齊

　　如果結構體中含有位域(bit-field)，那麼VC中準則是：

　　1) 如果相鄰位域欄位的類型相同，且其位寬之和小於類型的sizeof大小，則後面的欄位將緊鄰前一個欄位儲存，直到不能容納為止；

　　2) 如果相鄰位域欄位的類型相同，但其位寬之和大於類型的sizeof大小，則後面的欄位將從新的儲存單元開始，其位移量為其類型大小的整數倍；

　　3) 如果相鄰的位域欄位的類型不同，則各編譯器的具體實現有差異，VC6採取不壓縮方式（不同位域欄位存放在不同的位域類型位元組中），Dev-C++和GCC都採取壓縮方式；

　　系統會先為結構體成員按照對齊分配空間和填塞（padding）,然後對變數進行位網域作業。

以上為別人資料：自己總結如下:

上面說的由於位域不允許跨兩個位元組，因此位域的長度不能大於一個位元組的長度這是錯誤的 位域的長度只要不大於該位域類型的長度即可.（比喻 int a：17 這是合法的）

關於位於的sizeof()：

1) 如果相鄰位域欄位的類型相同，且其位寬之和小於類型的sizeof大小，則後面的欄位將緊鄰前一個欄位儲存，直到不能容納為止；

2) 如果相鄰位域欄位的類型相同，但其位寬之和大於類型的sizeof大小，則後面的欄位將從新的儲存單元開始，其位移量為其類型大小的整數倍；

3) 如果相鄰的位域欄位的類型不同，則各編譯器的具體實現有差異，VC6採取不壓縮方式（不同位域欄位存放在不同的位域類型位元組中），Dev-C++和GCC都採取壓縮方式；

關於3在vs2008下調試結果,採用不壓縮方式，其位移量為其類型大小的整數倍（自己在vs2008下測試）

C結構體總結的3條對於c結構體位域也適用

struct bs 

{

char a:2;  //位移量為0  相對於首地址的位移量

    int b:15;  //位移量為4

int c:16;  //可以與面合并

};           //sizeof(struct bs)=8

struct bs 

{

char a:2;  //位移量為0

    int b:15;  //位移量為4

int c:18;  //位移量為8 不能合并

};           //sizeof(struct bs)=12