位结构域

Question

我有两个问题：

这段代码：

   struct employee
   {
      char name[20];
      int married :1;
   };

已婚的人要记多少次？

如果我有多个位大小的字段，将它们放在相同的变量中以保持它们的独立性是否很好？

喜欢：

struct employee
{
 char name[31];
 int married :1;
 int manager :2;
 int children :4;
};

要么

struct employee
{
 char name[31];
 int flage; /* one bit for married, one for manager, and 4 bits for children */
};

哪一个在内存使用方面更好，为什么？

Answer 1

已婚的人要记多少次？

int : 1在sizeof(int)的存储单元中占用一位内存。 请注意，因为int是带符号的，并且位域只有一位，所以这样的位域只能采用两个值：-1和0。

Answer 2

这取决于编译器，还可能取决于您在构建时为编译器提供的选项。

紧密打包字段可能会降低访问性能，同时提高存储效率，因此，如果您告诉编译器进行速度优化，则它可能会更改。

位域在内存中永远不能占用少于CHAR_BITS位，因为否则每个struct实例的起始地址都不会落在确切的char地址上，而必须这样做。

所以第一个例子：

struct employee
{
    char name[20];
    int married :1;
};

假设您的系统上的sizeof (int)为4，则可能意味着sizeof (struct employee)占用了24个字节。 这意味着，如果您在married后添加了更多的位域成员，则大小不会改变，直到您添加了31位的域。

Answer 3

当您使用int flage存储有关已婚经理和子女的信息时，可能会为一个对象占用2个字节的内存 ，并且每次您必须访问特定信息时，都必须对flage变量执行按位运算 。 因此，这将需要一些处理。

通过使用位域，例如int married:1; （最好使用unsigned int ），这意味着它可能只占用1个字节的内存 ，因此可以节省内存（假设您的结构未填充）。 另外，您可以直接访问其位 。

因此，对于内存和处理，这应该是更好的方法。

Answer 4

选择最容易阅读的哪个，最准确地抓住您的编码意图。 这种微优化的说法是完全不合适的。 如果您处于性能至关重要的内部循环中，则可能会变得很重要，但是随后其他技术（例如算法），CPU的缓存性能，循环展开，循环流水线处理等也会影响到其他技术。

只是重申一下：将要阅读您的代码的人的代码。

您甚至可能会考虑以下内容：

struct employee
{
    char name[31];
    bool married;
    enum manager_t manager;
    ...
};

如果您尝试将bool （例如）分配给employee::manager ，编译器会在此处警告您。