Pola bitowe w C

Złożoność przestrzeni jest najważniejszym kryterium w języku C. Studiujemy język, aby opracować dowolne oprogramowanie. Główną obserwacją produktu jest zarządzanie danymi w naszej pamięci. Pole bitowe pomaga nam zarządzać danymi w języku C. Pomaga nam spożywać pamięć mniej niż jej wymagania. W tym artykule omówimy koncepcję pól bitowych i ich zastosowania.

Charakterystyka zmiennej

Pola bitowe są używane do wydajnego konsumpcji pamięci w taki sposób, abyśmy zarządzali naszą przestrzenią pamięci w gładko.

Może być również używany w strukturze i zjednoczeniu.

Jak wdrożyć pole bitowe w programie C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Data struktury niepodpisany int d; niepodpisany int m; niepodpisany int y; ;

Wyjaśnienie

Zmienna typu, „data”, bierze 12 bajtów na kompilator, który ma 32 bity na 64-bitowym kompilatorze, podczas gdy „data” bierze 6 bajtów na kompilator, który ma 16 bitów.

64 bity

D1
D	M	y
22	1	2016
4 bajty	4 bajty	4 bajty
= 12 bajtów

32 bity

D1
D	M	y
22	1	2016
2 bajty	2 bajty	2 bajty
= 6 bajtów

Jak zmniejszyć rozmiar zmiennej w programie

Przykład programowania 1

W tym przykładzie programowania zobaczymy, jaka ilość pamięci jest zużywana przez dowolny rodzaj zmiennej.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

#włączać Data struktury // Definiowanie typu danych zdefiniowanych przez użytkownika. niepodpisany int d; // Członek danych typu danych daty. niepodpisany int m; niepodpisany w t y; ; int main () Data struktury d1 = 22, 1, 2016; // Zmienna typu daty jest zadeklarowana i inicjowana. printf („Rozmiar D1 to %d”, rozmiar (d1)); powrót 0;

Wyjście

Wyjaśnienie

Wartości daty i miesiąca są ustalone: ​​data to 31, a miesiąc to 12.

2	31
2	15-2
2	7-1
2	3-1
	1-1
2	12
2	6-0
2	3-0
	1-1
11111 1100	1100
(5 bitów)	(4 bity)

Po poprzednim obliczeniu daty staramy się powiedzieć, że aby reprezentować maksymalny dzień w miesiącu (31), wymagane jest tylko 5 bitów pamięci z 4 bajtów lub 32 bitów. Tak samo jest również w przypadku liczenia miesięcy. Jest 12 miesięcy w roku. Aby reprezentować 12 w pamięci, potrzeba tylko 4 bitów z 4 bajtów lub 32 bitów. Zatem z tego przekonania jasno wynika, że ​​reszta pamięci jest zmarnowana w przypadku dnia i miesiąca w dniu. W tej sytuacji pole bitowe pomaga nam rozwiązać problem.

Przykład programowania 2

W tym przykładzie programowania użyjemy pola bitowego do konsumpcji pamięci dla zmiennej.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

#włączać Data struktury // Definiowanie typu danych zdefiniowanych przez użytkownika. niepodpisany int d: 5; // Członek danych typu danych daty. niepodpisany int m: 4; // Używanie pola bitowego jako okrężnicy: niepodpisany int y; ; int main () Data struktury d1 = 22, 1, 2016; // Zmienna typu daty jest zadeklarowana i inicjowana. printf („Rozmiar D1 to %d”, rozmiar (d1)); powrót 0;

Wyjście:

Wyjaśnienie

Wiemy, że wartość D wynosi zawsze od 1 do 31. Jeden rok zawiera 12 miesięcy. Tak więc wartość inicjalizacji zmiennej miesiąca, m, wynosi maksymalnie 12. Możemy poradzić sobie z dodatkową przestrzenią za pomocą pól bitowych.

Ulepszony przykład

Bajty z pojedynczą pamięcią [4 bajty]

Blok pamięci jest tworzony wiele z 4 bajtów.

Zmienna D1 typu „data” bierze 8 bajtów na kompilator, podczas gdy liczba całkowita niepodpisana bierze 4 bajty.

Przykład programowania 3

Zobaczymy kolejny przykład zużycia pamięci bez użycia pola bitowego.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

#włączać struct tm niepodpisane int HRS; niepodpisany int min; niepodpisany ints; ; int main () struct tm t = 11, 30, 10; // deklaracja zmiennej typu zdefiniowanego przez użytkownika. printf („Czas to %d: %d: %d \ n”, t.Hrs, t.Mennica.sec); printf („Rozmiar zegara = %bajtów.\ n ", sizeof (struct tm)); powrót 0;

Wyjście

Wyjaśnienie

Po poprzednim obliczeniu daty staramy się powiedzieć, że aby przedstawić maksymalne sekundy w godzinach (60), wymagana jest tylko 6-bitowa pamięć z 4 bajtów lub 32 bitów. Tak samo jest również w przypadku liczenia minut. Jest 60 minut na godzinę. Aby reprezentować 60 w pamięci, potrzeba tylko 5 bitów z 4 bajtów lub 32 bitów. Z tego przekonania jasno wynika, że ​​reszta pamięci jest zmarnowana w przypadku dnia i miesiąca na datę. Ten problem zostanie rozwiązany za pomocą pola bitowego.

Przykład programowania 4

Tutaj możemy zobaczyć kolejne zastosowanie pól bitowych.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

#włączać struct tm niepodpisany int HRS: 8; niepodpisany int min: 10; Unsigned Int Sec: 10; ; int main () struct tm t = 11, 30, 10; // deklaracja zmiennej typu zdefiniowanego przez użytkownika. printf („Czas to %d: %d: %d \ n”, t.Hrs, t.Mennica.sec); printf („Rozmiar zegara = %bajtów.\ n ", sizeof (struct tm)); powrót 0;

Wyjście

Wyjaśnienie

W tym przykładzie programowania używamy pola bitowego do konsumpcji pamięci. Jak widzimy z przykładu, użyjemy pola bit (:). W rezultacie zobaczymy z konsumpcji pamięci wyjściowej.

Wniosek

Z poprzedniej deklaracji widać, że musimy użyć pola bitowego, aby zarządzać złożonością przestrzeni w języku C. Pole bitowe pomaga nam usunąć dodatkową zmarnowaną przydział pamięci z pamięci w celu zarządzania złożonością przestrzeni. Musimy więc użyć pola bitowego w bardzo świadomy sposób, w którym jest to wymagane. W przeciwnym razie dane mogą zostać zmarnowane.