测试代码
废话不多说,直接写个测试代码
- #include <stdio.h>
- //简化的结构体
- struct iphdr {
- unsigned char fin:1;
- unsigned char rsv:3;
- unsigned char opcode:4;
- unsigned char mask:1;
- unsigned char payload:7;
- unsigned char a;
- unsigned char b;
- };
- main()
- {
- struct iphdr t;
- unsigned char *s;
- //清空内存,防止有乱码
- memset(&t,0,4);
- //用指针指向结构体变量t
- s = (unsigned char*)&t;
- //通过数组访问的方式修改内存的值,因为hexdump解析的值是0x81 83,
- //所以0x81必为最低字节的内存的数据
- s[0] = 0x81;
- s[1] = 0x83;
- //打印出位域成员的值
- printf("fin:%d rsv:%d opcode:%d mask:%d paylod:%d \n",
- t.fin,t.rsv,t.opcode,t.mask,t.payload);
- }
执行结果:
- fin:1,rsv:0,opcode:8,mask:1 paylod:65
分析:如下图所示,紫色部分是位域成员对应的内存中的实际空间布局,地址从左到右增加 第一个字节的0x81赋值后,各位域对应的二进制:
- fin:1
- rsv:0
- opcode:1000
- mask:1
- paylod:1000001
如上图多少,内存的第1个字节是0x81,第2个字节是0x83;
第一个字节0x81的最低的bit[0]对应fin,bit[3:1]对应rsv,bit[7:4]对应opcode;第二个字节0x83的最低bit[0]对应mask,bit[7:1]对应payload。
所以结果显而易见。
2、什么是位域?
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, 用一位二进位即可。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。一、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿,其形式为:
- struct 位域结构名
- {
- 位域列表
- };
其中位域列表的形式为:
- 类型说明符 位域名:位域长度
如粉丝所举的实例:
- struct iphdr {
- unsigned char fin:1;
- unsigned char rsv:3;
- unsigned char opcode:4;
- unsigned char mask:1;
- unsigned char payload:7;
- unsigned char a;
- unsigned char b;
- };
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如:
- struct bs
- {
- int a:8;
- int b:2;
- int c:6;
- }data;
说明data为bs变量,共占两个字节。其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明:
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 :0 /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。
位域可以无位域名,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。
这是位域操作的表示方法,也就是说后面加上“:1”的意思是这个成员的大小占所定义类型的1 bit,“:2”占2 bit,依次类推。当然大小不能超过所定义类型包含的总bit数。
一个bytes(字节)是8个 bit(二进制位)。例如你的结构体中定义的类型是u_char,一个字节,共8个bit,最大就不能超过8。32位机下,short是2字节,共16bit,最大就不能超过16,int是4字节,共32bit,最大就不能超过32. 依次类推。
位域定义比较省空间。
例如你上面的结构,定义的变量类型是u_char,是一字节类型,即8bit。
fc_subtype占了4bit,fc_type占2bit,fc_protocol_version占2bit,共8bit,正好是一个字节。
其他八个成员,各占1bit,共8bit,正好也是一个字节。
因此你的结构的大小如果用sizeof(struct frame_control)计算,就是2bytes。