5.6　C51的位域

位域型数据结构，也称为“位段”。位域也是聚合型数据的一种。在内存中存储一些信息时，有时并不需要占用一个完整的字节空间，而只需占一个或几个二进制位即可。例如，存放一个开关量时，只有0或1两种状态，用1位二进制位即可满足。因此采用位域可以节省存储空间，加快程序执行速度。

5.6.1　位域和位域变量的声明

位域类型是把一个字节中的二进制位划分为若干个不同的区域，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对位进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位来表示。下面分别介绍位域和位域变量的声明方法。

1.位域的声明

声明位域与结构定义十分相似，声明位域的一般形式如下。

struct位域结构名

{

类型说明符位域名：位域长度；

……

}；

其中，struct为关键字，和结构的类型关键字相同。在位域结构体中，说明了位域名的类型及其长度。声明位域的示例如下。

struct btest

{

int a：4；

int b：1；

int c：3；

}；

本例中，定义了位域结构btest，其中包含3个位域a、b和c，长度分别为4、1和3。

2.位域变量的声明

位域变量的声明与结构变量、联合变量、枚举变量的说明方式相似，可以采用如下3种方式。

❑声明位域时，同时声明位域变量，示例如下。

struct btest

{

int a：4；

int b：1；

int c：3；

}data；

本例中，声明的变量data为btest位域变量，位域变量data的总长度为一个字节。其中位域a占4位，位域b占1位，位域c占3位。

❑先声明位域，再声明位域变量，示例如下。

struct btest

{

int a：4；

int b：1；

int c：3；

}；

btest data；

❑直接进行声明位域变量，示例如下。

struct

{

int a：4；

int b：1；

int c：3；

}data；

在声明位域的时候，需要注意如下几点。

❑声明位域时，在位域体内可以省略一个或一些位域名，即为空域。这种空域只能用来作填充或调整位置，而不能在程序中使用，示例如下。

struct btest

{

int a：1；

int：3；//该3位不能使用，为空域

int b：2；

int c：2；

}；

❑一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应采用空位域避开，而从下一单元起存放该位域。有时也可以有意使某位域从下一单元开始，示例如下。

struct btest

{

unsigned a：4；

unsigned：0；//空域，避开不够的空间

unsigned b：6；//从下一单元开始存放

unsigned c：2；

}

本例中，位域a占第一字节的4位，而后4位填0表示不使用；位域b从第二字节开始，占用6位，c占用2位。即位域b和c重新占用一个字节。

❑由于位域不允许跨两个字节，因此每个位域的长度不能大于一个字节，即不能超过8位二进制位。

从以上分析可以看出，位域在本质上就是一种结构类型，不过其成员是按二进制位进行分配存储的。在单片机程序设计中，位域特别适合于需要位操作的程序中。