c - 结构中的位域概念

Question

#include<stdio.h>

int main()
{
        struct value
        {
                int bit1:1;
                int bit2:4;
                int bit3:4;
        }bit;

        printf("%d\n",sizeof(bit));
}

我正在使用 GCC，它显示的 sizeof(bit) 值为 4。您能解释一下它的内部工作原理吗？

Answer 1

引用 C11 标准，第 §6.7.2.1 章，结构和 union 说明符，(强调我的)

implementation may allocate any addressable storage unit large enough to hold a bitfield. If enough space remains, a bit-field that immediately follows another bit-field in a structure shall be packed into adjacent bits of the same unit. If insufficient space remains, whether a bit-field that does not fit is put into the next unit or overlaps adjacent units is implementation-defined.....

就您而言，由于(第一个变量类型)int 大小足以将所有位字段变量打包到一个 int 中，因此它正在这样做。

因此，本质上您的 sizeof(bit) 等同于 sizeof(int)，它可能会产生值 4，单位为 32位系统。

也就是说，sizeof 生成一个size_t 类型的值。您应该使用 %zu 格式说明符来打印该值。

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[由社区编辑添加]

• 案例1:

  如果您使用如下所示的 char，它将显示大小为 1，因为 char 可以容纳 7 位。

  #include<stdio.h>
  
  int main(void)
  {
      struct value
      {
              char bit1:1;
              char bit2:2;
              char bit3:4;
      }bit;
  
      printf("%d\n",sizeof(bit));
  }
  

• 案例2:

  在下面的情况下，结果将为“2”，因为总共需要 2 个 char 来存储 9 位。

      char bit1:1;
      char bit2:4;
      char bit3:4;