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ビットフィールド (構造体)
辞書:電算用語の基礎知識 プログラミング仕様編 (PTPROGS)
読み:ビットフィールド
外語:bit field
品詞:名詞

構造体のメンバーのうち、ビット単位の大きさで定義されるもの。

目次
概要

C/C++では、構造体の定義で、ビット単位の大きさでメンバーを定義できる。

struct 構造体タグ

{

データ型 メンバー名 : ビット数;

} 変数名;

unionを併用し、8ビットや16ビットの変数をビットごとに定義する共用体を作ることも可能(後述)。

特徴
実装依存

ビットフィールドの型には、Cの仕様上はint(またはsigned int、unsigned int)と、_Boolしか使えないことになっている。

しかし、殆どのコンパイラーは、charshort/longなども(signed/unsigned含めて)利用でき、そして現実に最もよく使われているのはunsigned charに対するビットフィールドである。

I/Oポート

ファームウェアなどでI/Oポートをビットで定義して使うような場合や、通信プロトコルの処理などによく使われる。

例えば、次のように定義する。

union

{

unsigned char data;

struct

{

unsigned char FLAG4:1;

unsigned char FLAG3:1;

unsigned char :3;

unsigned char FLAG2:1;

unsigned char FLAG1:1;

unsigned char FLAG0:1;

} BIT;

} PORT;

ビット構造体は、上位から定義するか下位から定義するか、コンパイラーによって差があるので注意が必要。使わない部分は、名前を定義せずビット数のみ書くことができる。

例えば上の例であれば、次のように使える。

PORT.data = 0xaa;

PORT.BIT.FLAG0 = 1;

注意点

殆どのC/C++コンパイラーは、この機能を重視していないためか、非効率なコードを出力する。更には、この処理にバグがあるコンパイラーも存在した。

また、スレッドセーフな動作をするのかどうかという、コンパイラーの仕様に基づく問題点がある。

コードサイズや速度などを重視する場合は、ビットフィールドは用いず、ビット演算などを使う方が無難である。

リンク
用語の所属
C
C++
構造体
関連する用語
共用体

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