C、C++语言结构体中冒号(位域)用法

位域出现的原因是由于某些信息的存储表示只需要几个bit位就可以表示而不需要一个完整的字节，同时也是为了节省存储空间和方便处理。

typedef struct  bit_struct
{
    int  bit1:3;
    int  bit2:5;
    int  bit3:7;
}data;

bit1、bit2、bit3表示对应的位域

整个位域结构体占用2个字节

bit1占3位，bit2占5位，bit1和bit2共用一个字节

bit3占7位，独占一个字节。

说明：

1、位域必须存储在同一个类型中，不能跨类型，同时也说明位域的长度不会超过所定义类型的长度。如果一个定义类型单元里所剩空间无法存放下一个域，则下一个域应该从下一单元开始存放。例如：所定义的类型是int类型，一共32为，目前用掉了25位还剩下7位，这时要存储一个8位的位域元素，那么这个元素就只能从下一个int类型的单元开始而不会在前面一个int类型中占7为后面的int类型中占1位。

2、如果位域的位域长度为0表示是个空域，同时下一个域应当从下一个字节单元开始存放。

3、使用无名的位域来作为填充和调整位置，切记该位域是不能被使用的。

4、位域的本质上就是一种结构体类型，不同的是其成员是按二进制位来分配的。

好，说到这里可能理解起来有点抽象，那下面通过一个例子来说明说有问题吧（注意：int是分正负的）！

/***********************************************************
* Function         :  验证位域
* Result           :  a = 1, b = -2, c = 3, d = -2, e = -4
*                     a = 3, b = 0, c = 7, d = -1, e = -3
*  Result Analysis  : 之所以出现负数的原因是由于int型默认是有符号型的，所以两位的位域赋值2时就会溢出，成为10，高位是表示符号，1表示负号。10取反加1之后就是10，也就是2，所以值是-2
* Create Data      : 2015-12-16
*  Author           : ***
* Others           : 
* Modified Data    :
* Modifier         :
* *******************************************************/
#include <stdio.h>

#define  SYS_OK         0
#define  SYS_FAILED     1
typedef int SYS_TYPE;

SYS_TYPE main(){       
    struct bit_st{
        int a:3; //第一个字节的0~2位
        int  :0; //这里是说明的第二点，空域。下一个位域b将会从下一个字节开始，位3~7为全0。
        int b:2; //下一个字节也就是第二个字节的0~1位
        int c:5; //第二个字节紧接b之后的2~6位
        int d:2; //这里是说明的第一点，d占用第三个字节的0~1位，因为前面一个字节只剩下一位不能存放d，所以另起一个字节存放。
        int  :2; //这里说明的是第三点，d域后的两个位2~3不能使用。
        int e:3; //存放在第三个字节的第4~6位
    }data, *pData;

    data.a = 1;
    data.b = 2; //注意此处b只占2位，所以取值范围为-2~1，超过-2或者1就出现错误，所以赋值时注意位域的范围
    data.c = 3; 
    data.d = 2; 
    data.e = 4;
    printf("a = %d, b = %d, c = %d, d = %d, e = %d\\r\\n",
            data.a, data.b, data.c, data.d, data.e); //结构体操作
    
    pData = &data;
    pData->a = 3;
    pData->b &= 1;
    pData->c |= 5;
    pData->d ^= 1;
    pData->e = 5;
    printf("a = %d, b = %d, c = %d, d = %d, e = %d\\r\\n",
            pData->a, pData->b, pData->c, pData->d, pData->e); //结构体指针操作
    
    return SYS_OK;
}

第一次赋值之后存放的形式如下：

第二次赋值运算之后存放的形式如下：