12

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?

1 Resposta 1

16

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.

7
  • Se um 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).
    – gato
    Commented 24/01/2017 às 11:45
  • 1
    @gato porque ali não é o tipo unsigned char, é o tipo unsigned char : 1, parece o mesmo tipo, mas não é :)
    – Maniero
    Commented 24/01/2017 às 11:56
  • Também não compreendi esta linha 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?
    – gato
    Commented 24/01/2017 às 11:58
  • @gato naõ consegue. Obviamente que eu só fiz isso pra demonstrar, mas tem bastante utilidade, talvez não como o último. Esse tipo de técnica é muito usado para pegar partes de um número que querem dizer alguma coisa específica. Para compactar juntamos o máximo de informação possível em um número de algum tamanho, pode ser um número de 1 byte, 2, 4, etc. Cada bit ou conjunto de bits é um campo de informação independente. Mas pode ser que alguns não interessam pra sua aplicação, estão lá como alinhamento, ou reservados para uso futuro, não se sabe ainda pra que será usado.
    – Maniero
    Commented 24/01/2017 às 12:03
  • Não tem porque dar nome ali, mas precisa declará-lo para dizer que tem esses bits no layout do dado que será pego e ignorado pela aplicação. Você ainda consegue acessar esse trecho, mas não por um nome, mas em geral se não vai dar nome é porque não deve acessar. teria que fazer um "´calculo" através de deslocamento de bits e fórmulas que o envolva, como já falei alguma coisa em pt.stackoverflow.com/q/175345/101 e muita gente não achou útil :D
    – Maniero
    Commented 24/01/2017 às 12:04

Você deve fazer log-in para responder a esta pergunta.

Esta não é a resposta que você está procurando? Pesquise outras perguntas com a tag .