C语言位段的应用:统计数据二进制格式中1的个数

位段是C语言中使用较少的一种特殊的结构体,C语言允许在一个结构体中以位为单位来指定其成员所占内存长度,这种以位为单位的成员称为“位段”或称“位域”( bit field) 。利用位段能够用较少的位数存储数据。

信息的存取一般以字节为单位。实际上,有时存储一个信息不必用一个或多个字节,,例如,“真”或“假”用0或1表示,只需1位即可。在计算机用于过程控制、参数检测或数据通信领域时,控制信息往往只占一个字节中的一个或几个二进制位,常常在一个字节中放几个信息。

怎样向一个字节中的一个或几个二进制位赋值和改变它的值呢?可以用以下两种方法:

(1)可以人为地将一个整型变量data分为几部分。

但是用这种方法给一个字节中某几位赋值太麻烦。可以位段结构体的方法。

struct packed-data{unsigned a:2;unsigned b:6;unsigned c:4;unsigned d:4;int i;}data;其内存分配的结构如下所示

利用位段结构体,可以实现数据的统计信息。

参考题目:1的个数

题目分析,本题很显然就是要求统计输入整数的1的个数问题,当然,这题也可以使用位运算进行统计,在这里,我们使用位段进行结题。

可知,输入的数据N<=1000<2^16,所以设计16位的结构体位段

typedef struct A{unsigned short a0:1; unsigned short a1:1; unsigned short a2:1; unsigned short a3:1; unsigned short a4:1; unsigned short a5:1; unsigned short a6:1; unsigned short a7:1; unsigned short a8:1; unsigned short a9:1; unsigned short a10:1; unsigned short a11:1; unsigned short a12:1; unsigned short a13:1; unsigned short a14:1; unsigned short a15:1; }DATATYPE;为每一个位取一个名字ai 0<=i<16

接着,就想办法将整数转换到位段中去,直接赋值肯定是错的,使用每一位赋值,要求用到位运算,复杂而为容易出错,这里,我们要使用一个内存拷贝函数memcpy(void*,void*,size_t)

其实无论是结构体、数组、还是int变量,归根结底还是要在内存中连续表示,memcpy函数能实现数据得拷贝,是基于内存级别的。

参考源码:

#include <memory.h>#include <iostream>using namespace std;#define sums(b) b.a0+b.a1+b.a2+b.a3+b.a4+b.a5+b.a6+b.a7+\b.a8+b.a9+b.a10+b.a11+b.a12+b.a13+b.a14+b.a15typedef struct A{unsigned short a0:1; unsigned short a1:1; unsigned short a2:1; unsigned short a3:1; unsigned short a4:1; unsigned short a5:1; unsigned short a6:1; unsigned short a7:1; unsigned short a8:1; unsigned short a9:1; unsigned short a10:1; unsigned short a11:1; unsigned short a12:1; unsigned short a13:1; unsigned short a14:1; unsigned short a15:1; }DATATYPE;int main(int argc ,char** argv){DATATYPE p;int c;int n;//scanf("%d",&n);cin>>n;while(n){unsigned short b;n–;cin>>b;memcpy(&p,&b,sizeof(short));c=sums(p);cout<<c<<endl;}return 0;}

融入银河,就安谧地和明月为伴照亮长天;没入草莽,

C语言位段的应用:统计数据二进制格式中1的个数

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