Битовые поля в C++

Классы и структуры могут содержать члены, которые занимают меньше пространства в памяти, чем целочисленный тип. Эти члены определяются как битовые поля. Спецификация члена-декларатора битового поля имеет следующий синтаксис:

declarator  : constant-expression

Заметки

Параметр (необязательный) declarator представляет собой имя, по которому этот член будет доступен программе. Он должен иметь один из целочисленных типов (включая перечисляемые типы). Параметр constant-expression задает количество битов, которые член занимает в структуре. Анонимные битовые поля, (т. е. битовые поля без идентификатора) можно использовать для заполнения.

Примечание

Неименованное битовое поле шириной 0 обеспечивает выравнивание следующего битового поля по следующей границе type, где type обозначает тип члена.

В следующем примере объявляется структура, которая содержит битовые поля:

// bit_fields1.cpp
// compile with: /LD
struct Date {
   unsigned short nWeekDay  : 3;    // 0..7   (3 bits)
   unsigned short nMonthDay : 6;    // 0..31  (6 bits)
   unsigned short nMonth    : 5;    // 0..12  (5 bits)
   unsigned short nYear     : 8;    // 0..100 (8 bits)
};

На следующем рисунке показана концептуальная структура памяти для объекта типа Date.

Структура памяти объекта типа Date

Обратите внимание, что nYear на 8 бит длиннее и может переполнить границу слова для объявленного типа, unsigned short. Поэтому он находится в начале нового слова unsigned short. Совсем не обязательно, чтобы все битовые поля помещались в один объект базового типа; в зависимости от количества бит, запрошенных в объявлении, выделяются новые единицы хранения.

Блок, относящийся только к системам Microsoft

Данные, объявленные в качестве битовых полей, упорядочиваются от младшего бита к старшему, как показано на рисунке выше.

Завершение блока, относящегося только к системам Microsoft

Объявление структуры может содержать неименованное поле длиной 0, как показано в следующем примере.

// bit_fields2.cpp
// compile with: /LD
struct Date {
   unsigned nWeekDay  : 3;    // 0..7   (3 bits)
   unsigned nMonthDay : 6;    // 0..31  (6 bits)
   unsigned           : 0;    // Force alignment to next boundary.
   unsigned nMonth    : 5;    // 0..12  (5 bits)
   unsigned nYear     : 8;    // 0..100 (8 bits)
};

Структура памяти для такого случая представлена на следующем рисунке.

Структура объекта типа Date с битовым полем нулевой длины

Базовый тип битового поля должен иметь целочисленный тип, как описано в разделе Основные типы.

См. также

Ссылки

Классы, структуры и объединения