2字节取值范围

到目前为止，我们学习的C语言程序，都是以字节为单位，譬如64位操作系统下，int类型一般为4字节，long类型一般为8字节。

这样的程序编写久了，我们都好像把字节当成计算机的原子单位了。

其实呢，一个字节包含8个比特位，我们是可以把一个字节掰成几部分，每个部分使用一个或几个比特的。

1、C语言中的字节拆分使用，是通过struct来定义的，struct中以比特位为单位定义的成员，我们称为位域。

看下面的例子：

#include #pragma pack(1)struct TSingleBits{ unsigned m_uiGrade:3; unsigned m_uiAge:5;};int main(){ struct TSingleBits singleBits; singleBits.m_uiGrade = 4; singleBits.m_uiAge = 10; printf('size of singleBits is : %lu', sizeof(singleBits)); printf('grade: %u', singleBits.m_uiGrade); printf('age: %u', singleBits.m_uiAge); return 0;}

解释一下，程序中使用了# pragma pack(1)编译选项，用于告诉编译器，这个程序使用的内存，逐个字节进行对齐。

程序的运行结果：

size of singleBits is : 1grade: 4age: 10

解释一下：

1、singleBits变量只占用1字节；

2、它的这1字节，又分成了两个部分m_uiGrade和m_uiAge；

3、m_uiGrade占用3比特；

4、m_uiAge占用5比特。

5、m_uiGrade和m_uiAge都是无符号类型的数据。

上面的例子，位域为无符号型。

2、其实位域也可以为有符号的类型

我们把上面的例子修改一下：

#include #pragma pack(1)struct TSingleBits{ signed m_iGrade:3; signed m_iAge:5;};int main(){ struct TSingleBits singleBits; singleBits.m_iGrade = 3; singleBits.m_iAge = 10; printf('size of singleBits is : %lu', sizeof(singleBits)); printf('grade: %d', singleBits.m_iGrade); printf('age: %d', singleBits.m_iAge); return 0;}

程序的运行结果为：

size of singleBits is : 1grade: 3age: 10

3、下面是一个最极端的例子，signed类型的位域，并且只分配一个比特：

代码如下：

#include #pragma pack(1)struct TSingleBits{ signed m_iGrade:1; signed m_iAge:5;};int main(){ struct TSingleBits singleBits; singleBits.m_iGrade = 1; singleBits.m_iAge = 10; printf('size of singleBits is : %lu', sizeof(singleBits)); printf('grade: %d', singleBits.m_iGrade); printf('age: %d', singleBits.m_iAge); return 0;}

程序编译后运行的结果是：

size of singleBits is : 1grade: -1age: 10

这里有一个比较奇怪的事情，我们明明给m_iGrade赋值为1，为什么结果为-1呢？

答案是，m_iGrade的取值范围为 -1~0，赋值为1越界了！