关于牛客网C语言结构体位域(bit-fields)的一道题
题目链接地址:
https://www.nowcoder.com/questionTerminal/f4e20747a2dd4649bac0c028daa234f4
来源:牛客网
低地址字节 | Byte | Byte |
高地址字节 | Byte | Byte |
x86是小段模式,LSB(最不关键的字节)存放在低地址,MSB(最关键的字节)存放在最高位。
大小端模式都是针对于字节而非位来说的,对于字节,顺序如平常书写顺序。
这种“:4”的写法,是结构体位域(bit-fields)语法。
题目中的a,b,c按照内存的地址自然的从低往高分配。
分配结果如下:
低地址字节 | b3b2b1b0 | a3a2a1a0 |
高地址字节 | c6c5c4c3 | c2c1c0b4 |
a=a3a2a1a0=2=(0010)2
b=b4b3b2b1b0 =3=(00011)2
c=0
低地址字节(LSB) | 0011 | 0010 |
高地址字节(MSB) | 0000 | 0000 |
因而最后这一段内存中的数据视作short的时候为0x(0032)=50.
另外,纠正一下其它题解的一些错误。
1. 大端小端是针对字节而非位。
2. 这道题和栈的内存分配是从高位到低位分配没有任何关系。
为什么说和栈的内存分配没关系。
因为首先test这个结构体是全局变量,占用的是堆空间而非栈空间。其次,即使test放在main函数内部声明,依旧和栈的内存分配没关系,因为test是一个struct mybitfields类型的结构体,栈分配内存地址的时候是作为一个整体,而test内部的内存布局依然是要遵循结构体成员变量的内存分布,和栈的内存分配没有关系。只有多个mybitfields结构体的时候才需要考虑这一点。
例如——
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct mybitfields {
unsigned short a : 4;
unsigned short b : 5;
unsigned short c : 7;
};
int k, i; /*使用全局变量,占用堆空间,避免干扰下面的栈分配地址的输出分析。其实放进去也不是不能分析,主要是懒 */
int main(void) {
struct mybitfields high, test, low;
/* high,test,low在栈中占用的空间由高到低。但是它们内部的空间占用仍然符合结构体的位域的规则。*/
test.a = 2;
test.b = 3;
test.c = 0;
high.a = 4;
high.b = 5;
high.c = 0;
low.a = 1;
low.b = 2;
low.c = 0;
i = *((short *)&test);
printf("short test: %08X\n", i);
k = *((int *)&test);
printf("int test: %08X\n", k);
k = *((int *)&high);
printf("int high: %08X\n", k);
k = *((int *)&low);
printf("int low: %08X\n", k);
}
输出如下
short test: 00000032 int test: 00540032 int high: CCD00054 int low: 00320021 |
其中high由于在栈中的高地址(占据16位),更高的16位未知,所以输出的高16位是CCDD.
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