结构体声明中的冒号是什么意思，例如：1、:7、:16 或:32？

Question

下面的C++代码是什么意思？

unsigned char a : 1; 
unsigned char b : 7;

我猜它创建了两个字符 a 和 b，它们都应该是一个字节长，但我不知道“：1”和“：7”部分的作用。

Answer 1

1 和 7 是限制值范围的位大小。它们通常出现在结构和工会中。例如，在某些系统上（取决于char宽度和打包规则等），代码：

typedef struct {
    unsigned char a : 1;
    unsigned char b : 7;
} tOneAndSevenBits;

创建一个8位值，一位用于a，7位用于b。

通常在 C 中用于访问“压缩”值，例如可能包含在 8 位字符的上半部分中的 4 位 nybble：

typedef struct {
    unsigned char leftFour  : 4;
    unsigned char rightFour : 4;
} tTwoNybbles;

对于我们当中的语言律师，C++11 标准的 9.6 部分解释了详细解释一下：

---

位域 [class.bit]

形式的成员声明符

标识符 _opt   属性说明符_opt   :   常量表达式

指定位域；它的长度由冒号与位字段名称分开。可选的属性说明符属于所声明的实体。位域属性不是类成员类型的一部分。

常量表达式应为值大于或等于零的整型常量表达式。整型常量表达式的值可能大于位域类型的对象表示中的位数；在这种情况下，额外的位用作填充位，并且不参与位字段的值表示。

类对象内位域的分配是实现定义的。位字段的对齐是实现定义的。位字段被打包到一些可寻址的分配单元中。

注意：位域在某些机器上跨接分配单元，而在其他机器上则不然。位字段在某些机器上从右到左分配，而在其他机器上从左到右分配。 - 尾注

Answer 2

我相信那些将是位字段。

Answer 3

严格来说，位域必须是 int、unsigned int 或 _Bool。尽管大多数编译器都会采用任何整型。

参考 C11 6.7.2.1：

位字段应具有合格或不合格的类型
_Bool、signed int、unsigned int 或其他版本的版本
实现定义的类型。

您的编译器可能会分配 1 个字节的存储空间，但可以自由地获取更多字节的存储空间。

参考 C11 6.7.2.1：

实现可以分配任何大的可寻址存储单元
足以容纳一个位字段。

当您有多个相继声明的位域时，就会节省开支。在这种情况下，如果可能的话，分配的存储将被打包。

参考 C11 6.7.2.1：

如果还有足够的空间，则位字段
紧随结构中另一个位字段之后的位字段应被打包
分成同一单元的相邻位。如果剩余空间不足，
是否将不适合的位域放入下一个单元或
重叠相邻单元是实现定义的。