C语言之C语言的底层操作

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C语言的内存模型基本上对应了现在von Neumann（冯·诺伊曼）计算机的实际存储模型，很好的达到了对机器的映射，这是C/C++适合做底层开发的主要原因，另外，C语言适合做底层开发还有另外一个原因，那就是C语言对底层操作做了很多的的支持，提供了很多比较底层的功能。

下面结合问题分别进行阐述。

问题：移位操作

在运用移位操作符时，有两个问题必须要清楚：

(1)、在右移操作中，腾空位是填 0 还是符号位；

(2)、什么数可以作移位的位数。

答案与分析：

">>"和"<<"是指将变量中的每一位向右或向左移动, 其通常形式为:

右移: 变量名>>移位的位数

左移: 变量名<<移位的位数

经过移位后, 一端的位被"挤掉",而另一端空出的位以0 填补,在C语言中的移位不是循环移动的。

(1) 第一个问题的答案很简单，但要根据不同的情况而定。如果被移位的是无符号数，则填 0 。如果是有符号数，那么可能填 0 或符号位。如果你想解决右移操作中腾空位的填充问题，就把变量声明为无符号型，这样腾空位会被置 0。

(2) 第二个问题的答案也很简单：如果移动 n 位，那么移位的位数要不小于 0 ，并且一定要小于 n 。这样就不会在一次操作中把所有数据都移走。

比如，如果整型数据占 32 位，n 是一整型数据，则 n << 31 和 n << 0 都合法，而 n << 32 和 n << -1 都不合法。

注意即使腾空位填符号位，有符号整数的右移也不相当与除以 。为了证明这一点，我们可以想一下 -1 >> 1 不可能为 0 。

问题：位段结构

struct RPR_ATD_TLV_HEADER
{
ULONG res1:6;
ULONG type:10;
ULONG res1:6;
ULONG length:10;
};

位段结构是一种特殊的结构, 在需按位访问一个字节或字的多个位时, 位结构比按位运算符更加方便。

位结构定义的一般形式为:

struct位结构名{
　　　　数据类型 变量名: 整型常数;
　　　　数据类型 变量名: 整型常数;
} 位结构变量;　

其中: 整型常数必须是非负的整数, 范围是0~15, 表示二进制位的个数, 即表示有多少位。

变量名是选择项, 可以不命名, 这样规定是为了排列需要。

例如: 下面定义了一个位结构。

struct{
　　　　unsigned incon: 8; /*incon占用低字节的0~7共8位*/
　　　　unsigned txcolor: 4;/*txcolor占用高字节的0~3位共4位*/
　　　　unsigned bgcolor: 3;/*bgcolor占用高字节的4~6位共3位*/
　　　　unsigned blink: 1; /*blink占用高字节的第7位*/
}ch;

位结构成员的访问与结构成员的访问相同。

例如: 访问上例位结构中的bgcolor成员可写成:

ch.bgcolor　

位结构成员可以与其它结构成员一起使用。 按位访问与设置，方便&节省

例如:

struct info{
　　　　char name[8];
　　　　int age;
　　　　struct addr address;
　　　　float pay;
　　　　unsigned state: 1;
　　　　unsigned pay: 1;
}workers;'

上例的结构定义了关于一个工从的信息。其中有两个位结构成员, 每个位结构成员只有一位, 因此只占一个字节但保存了两个信息, 该字节中第一位表示工人的状态, 第二位表示工资是否已发放。由此可见使用位结构可以节省存贮空间。

注意不要超过值限制

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