位域

如果程序的结构中包含多个开关量，只有 TRUE/FALSE 变量，如下：

struct
{unsigned int widthValidated;unsigned int heightValidated;
} status;

这种结构需要 8 字节的内存空间，但在实际上，在每个变量中，我们只存储 0 或 1。在这种情况下，C 语言提供了一种更好的利用内存空间的方式。如果您在结构内使用这样的变量，您可以定义变量的宽度来告诉编译器，您将只使用这些字节。例如，上面的结构可以重写成：

struct
{unsigned int widthValidated : 1;unsigned int heightValidated : 1;
} status;

现在，上面的结构中，status 变量将占用 4 个字节的内存空间，但是只有 2 位被用来存储值。如果您用了 32 个变量，每一个变量宽度为 1 位，那么 status 结构将使用 4 个字节，但只要您再多用一个变量，如果使用了 33 个变量，那么它将分配内存的下一段来存储第 33 个变量，这个时候就开始使用 8 个字节。

实例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>/* 定义简单的结构 */
struct
{unsigned int widthValidated;unsigned int heightValidated;
} status1;/* 定义位域结构 */
struct
{unsigned int widthValidated : 1;unsigned int heightValidated : 1;
} status2;int main( )
{printf( "Memory size occupied by status1 : %d\n", sizeof(status1));printf( "Memory size occupied by status2 : %d\n", sizeof(status2));return 0;
}

结果：

Memory size occupied by status1 : 8
Memory size occupied by status2 : 4

位域声明

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。

位域的定义和位域变量的说明

定义：

struct 位域结构名
{位域列表};

位域列表：

type [member_name] : width ;

元素	描述
type	只能为 int(整型)，unsigned int(无符号整型)，signed int(有符号整型) 三种类型，决定了如何解释位域的值。
member_name	位域的名称。
width	位域中位的数量。宽度必须小于或等于指定类型的位宽度。

带有预定义宽度的变量被称为位域。

对于位域定义的几点说明：

1.一个位域存储在同一个字节中，如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，则会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。例如：

struct bs{unsigned a:4;unsigned  :4;    /* 空域 */unsigned b:4;    /* 从下一单元开始存放 */unsigned c:4
}

在这个位域定义中，a 占第一字节的 4 位，后 4 位填 0 表示不使用，b 从第二字节开始，占用 4 位，c 占用 4 位。

2.位域的宽度不能超过它所依附的数据类型的长度，成员变量都是有类型的，这个类型限制了成员变量的最大长度，: 后面的数字不能超过这个长度。

3.位域可以是无名位域，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如：

struct k{int a:1;int  :2;    /* 该 2 位不能使用 */int b:3;int c:2;
};

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位分配的。

位域的使用

位域变量名.位域名
位域变量名->位域名

举例：

#include<stdio.h>int main() {struct bs {unsigned a : 1;unsigned b : 3;unsigned c : 4;} bit, * pbit;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） */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） */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） */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 */pbit = &bit;    /* 把位域变量 bit 的地址送给指针变量 pbit */pbit->a = 0;    /* 用指针方式给位域 a 重新赋值，赋为 0 */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） */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 */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 */
}

结果：

1,7,15
0,3,15

typedef

C 语言提供了 typedef 关键字，您可以使用它来为类型取一个新的名字。

按照惯例，定义时会大写字母，以便提醒用户类型名称是一个象征性的缩写，但您也可以使用小写字母。

举例:

typedef unsigned char BYTE;

在这个类型定义之后，标识符 BYTE 可作为类型 unsigned char 的缩写，

BYTE  b1, b2;unsigned char b1, b2;

您也可以使用 typedef 来为用户自定义的数据类型取一个新的名字。

举例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>typedef struct Books
{char  title[50];char  author[50];char  subject[100];int   book_id;
} Book;int main()
{Book book;strcpy_s(book.title, 50, "C 教程");strcpy_s(book.author, 50, "Runoob");strcpy_s(book.subject, 100, "编程语言");book.book_id = 12345;printf("书标题 : %s\n", book.title);printf("书作者 : %s\n", book.author);printf("书类目 : %s\n", book.subject);printf("书 ID : %d\n", book.book_id);return 0;
}

结果：

书标题 : C 教程
书作者 : Runoob
书类目 : 编程语言
书 ID : 12345

typedef vs #define

#define 是 C 指令，用于为各种数据类型定义别名，与 typedef 类似，但是它们有以下几点不同：

typedef 仅限于为类型定义符号名称，#define 不仅可以为类型定义别名，也能为数值定义别名，比如您可以定义 1 为 ONE。
typedef 是由编译器执行解释的，#define 语句是由预编译器进行处理的。

强制类型转换

(type_name) expression

类型转换可以是隐式的，由编译器自动执行，也可以是显式的，通过使用强制类型转换运算符来指定。在编程时，有需要类型转换的时候都用上强制类型转换运算符，是一种良好的编程习惯。

整数提升

整数提升是指把小于 int 或 unsigned int 的整数类型转换为 int 或 unsigned int 的过程。

常用的算术转换

常用的算术转换是隐式地把值强制转换为相同的类型。编译器首先执行整数提升，如果操作数类型不同，则它们会被转换为下列层次中出现的最高层次的类型：

常用的算术转换不适用于赋值运算符、逻辑运算符 && 和 ||。

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