Vi isto:
typedef struct {
unsigned char a : 1;
unsigned char b : 7;
} Tipo;
O que significa essa declaração? O que é esse 1 e 7?
Vamos executar esse código para entender melhor:
#include <stdio.h>
typedef struct {
unsigned char a : 1;
unsigned char b : 7;
} Tipo;
int main(void) {
Tipo x = { .a = 1, .b = 64 };
printf("%d e %d\n", x.a, x.b);
printf("%zd\n", sizeof(Tipo));
}
Veja funcionando no ideone. E no repl.it. Também coloquei no GitHub para referência futura.
Tente colocar no membro a
um valor maior que 1. Não funciona, só pode ser 0 ou 1. Já pegou por que?
Na segunda impressão vemos que o tamanho desta estrutura é 1 byte. E agora, matou?
Os dois pontos são usados quando a estrutura é usada para montar uma cadeia de bits e cada membro é chamado de bit field. Então o que vem depois do :
é a quantidade de bits que aquele membro contém. Por isso o a
só pode ter 0 ou 1. Ele só tem 1 bit. O mesmo vale se tentar colocar mais que 127 em b
que só tem 7 bits.
Idealmente essas estruturas deveria ter um tamanho total múltiplo de 8 para encaixar com um byte, mas se não tiver ocorrerá um alinhamento de acordo com regras do compilador.
Os tipos possíveis dos membros são especificados como _Bool
, signed int
, unsigned int
e outros especificados pelo compilador, que é o que foi usado. Costuma ser melhor usar tipos com tamanho definido universalmente. Então é melhor um int32_t
do que um int
.
É muito comum que este tipo de estrutura esteja dentro de uma estrutura maior com outros membros.
Também é muito comum usar com union
. Assim você pode acessar um membro da união como um dado único e o outro membro da união como uma estrutura de bits.
#include <stdio.h>
typedef union {
char valor;
struct {
unsigned char a : 1;
unsigned char b : 1;
unsigned char c : 1;
unsigned char d : 1;
unsigned char e : 1;
unsigned char f : 1;
unsigned char g : 1;
unsigned char : 1;
} bits;
} Tipo;
int main(void) {
Tipo x = { .valor = 87 };
printf("%d %d %d %d %d %d %d", x.bits.a, x.bits.b, x.bits.c, x.bits.d, x.bits.e, x.bits.f, x.bits.g);
}
Veja funcionando no ideone. E no repl.it. Também coloquei no GitHub para referência futura.
Note que mostrei mais um outro ponto. Você não é obrigado identificar todos os bits. Claro que não colocando um nome em algum bit, ou conjunto de bits, não poderá acessar seu valor de forma direta e nomeada.
char
possui o tamanho de 1 byte que vale 8 bits, como é possível definir 1 bit para uma variável de tipo char
? Já que, ela por padrão guarda 8 bits, que nesse caso é a quantidade de bits necessários para representar um símbolo (caractere).
unsigned char
, é o tipo unsigned char : 1
, parece o mesmo tipo, mas não é :)
unsigned char : 1;
parece que vc declarou uma variável que não contem um nome, pelo menos um nome que o programador usaria para acessa-la, e na union Tipo
vc acessou todas as variáveis com nomes por exemplo x.bits.a
, e se eu quisesse acessar o valor da variável sem nome unsigned char : 1;
da estrutura bits
?