C- unsigned :1之位域分析
1.首先回忆结构体
我们都知道定义一个结构体可以这样的方式定义:
struct Point {
float x;
float y;
} point; //等价于: struct Point point;
除此之外,如果不想声明结构体,只想定义结构体的话,还可以这样:
struct {
float x;
float y;
} point; //等价于: struct Point point;
2.位域之简单应用
做低层时,经常会读写寄存器,比如操作某位,设置为0或1,而在C语言中便为我们提供一种数据结构”位域”,使得我们通过读写”位域”来实现操作某位.
例如一个常见的位域的结构体,操作如下所示:
#include <stdio.h> struct {
unsigned mode:; //bit[0,7]:模式选择
unsigned en:; //bit[8] :使能选择
unsigned reserved:; //bit[9] :保留reserved (也可以写成unsigned reserved:1;)
unsigned clk_select:; //bit[10,13]:时钟选择
unsigned ch_select:; //bit[14,15]:通道选择
}reg11; //定义一个reg11变量,不声明结构体的好处在于确保变量唯一性 int main()
{
reg11.en =; //bit8=1 --> 256
printf("reg11=%d\n",reg11); //打印 256 reg11.mode =;
printf("reg11=%d\n",reg11); //打印 256+50
return ;
}
打印:
3.位域之越界处理
比如,我们定义的某个位域只有固定1位,如果向该位写入超过1位的值.会自动保留最低1位.
示例:
#include <stdio.h>
struct {
unsigned mode:; //bit[0,7]:模式选择
unsigned en:; //bit[8] :使能选择
unsigned reserved:; //bit[9] :保留reserved(也可以写成unsigned reserved:1;)
unsigned clk_select:; //bit[10,13]:时钟选择
unsigned ch_select:; //bit[14,15]:通道选择
}reg11; //定义一个reg11变量,不声明结构体的好处在于确保变量唯一性 int main()
{
reg11.en =; //bit8=1 --> 256
printf("1st:reg11=%d\n",reg11); //打印 256 reg11.en =; //5(b'101) 保留低1位: b'1
printf("2st:reg11=%d\n",reg11); //打印 256 reg11.en =; //5(b'110) 保留低1位: b'0
printf("3st:reg11=%d\n",reg11); //打印 0 return ;
}
打印:
4.注意, 使用位域的结构体的长度默认最小值为int型(4字节),如果超过4字节(32位),则会是64位
示例:
#include <stdio.h> struct {
unsigned a:;
unsigned b:;
unsigned c:;
}reg1; //位域总长度只有7位 struct reg{
unsigned a:;
unsigned b:;
unsigned c:;
}reg2; int main()
{
printf("%d\n",sizeof(reg1));
printf("%d\n",sizeof(reg2));
return ;
}
打印:
5.如果某个寄存器只有8位(1字节),该如何使用位域处理?
方法1-使用union联合体,使各字段共享一块内存,通过读写union结构体里的char变量即可.
示例:
#include <stdio.h> typedef union{
unsigned char val; struct {
unsigned a:;
unsigned b:;
unsigned c:;
unsigned d:;
}bit; }reg11; //使用typedef ,告诉编译器,reg11是个声明类型 int main()
{
reg11 reg;
reg.val=;
reg.bit.b = ; //bit[4]=1
printf("val = %d\n",reg.val); return ;
}
打印:
方法2-直接定义为unsigned char
示例:
struct reg{
unsigned char a:;
unsigned char b:;
unsigned char c:;
}; //位域总长度只有7位 int main()
{
printf("%d\n",sizeof(reg));
return ;
}
打印:
6.如果想定义并初始化
示例:
typedef struct {
unsigned OVL :;
unsigned OVOLCN :;
}rg11;
rg11 reg = {,}; //初始化reg变量 OVL=57 OVOLCN=1
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