C言語の構造体について

C言語歴は５年位ですが、いまだわからない事だらけのPG/SEです。

以下の場合、どちらも構造体のサイズは８になると思っていたのですが、違うようです。
又、struct bitsの書き方を記載しているC言語の書籍も見たこともありません。
どういった場合に使われるのでしょうか。

#include <stdio.h>
// ビットフィールドの宣言とメンバの初期化
struct bits {
    unsigned char b1 : 1; // メンバの初期化
    unsigned char b2 : 1;
    unsigned char b3 : 1;
    unsigned char b4 : 1;
    unsigned char b5 : 1;
    unsigned char b6 : 1;
    unsigned char b7 : 1;
    unsigned char b8 : 1;
};
 
struct bits2 {
    unsigned char b1;
    unsigned char b2;
    unsigned char b3;
    unsigned char b4;
    unsigned char b5;
    unsigned char b6;
    unsigned char b7;
    unsigned char b8;
};

void main(int argc, char *argv[])
{
	printf("bitsのサイズは%ldバイトです\n", sizeof(struct bits));
	printf("bits2のサイズは%ldバイトです\n", sizeof(struct bits2));
}

実行結果
bitsのサイズは1バイトです
bits2のサイズは8バイトです

行動規範の内容に同意します

回答3件

なんで、bitsが、8バイトになると思ったのでしょうか?
1bit x 8 => 8bit => 1byte　では?

もっともアライメントがらみでならない場合もあるかとは思いますが。

どういった場合に使われるのでしょうか。

以前は、少しでもメモリ節約なんて言っていましたが、コードが分かりにくくなるので、やめた方が良いかと。組み込みあたりだと、1bit単位で意味を持つ事があり、unionと組み合わせて使う事があります。(ただし、ハードウェア依存)

あ、

unsigned char b1 : 1; // メンバの初期化

初期化じゃないです。 1bitの指定です。間違えないように。

投稿2020/07/25 05:18

pepperleaf

総合スコア6385

rockn26

2020/08/08 14:53

＞ unsigned char b1 : 1; // メンバの初期化＞初期化じゃないです。 1bitの指定です。間違えないように。返答ありがとうございます。勉強したいと思います。

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

こうすると構造体のサイズを8にできます

cpp
1struct bits {
2    unsigned char b1 : 1; // b1 を 1bitで専有
3    unsigned char : 0;    // 次の型境界に強制的にアラインメント
4    unsigned char b2 : 1;
5    unsigned char : 0;
6    unsigned char b3 : 1;
7    unsigned char : 0;
8    unsigned char b4 : 1;
9    unsigned char : 0;
10    unsigned char b5 : 1;
11    unsigned char : 0;
12    unsigned char b6 : 1;
13    unsigned char : 0;
14    unsigned char b7 : 1;
15    unsigned char : 0;
16    unsigned char b8 : 1;
17};

ビットフィールドの説明はこのサイトが簡潔でわかりやすかったです。
https://docs.microsoft.com/ja-jp/cpp/cpp/cpp-bit-fields?view=vs-2019

どういった場合に使われるのでしょうか。

バイナリファイルのヘッダの読み込み等では無いでしょうか。
例: bitmap https://ja.wikipedia.org/wiki/Windows_bitmap#%E6%83%85%E5%A0%B1%E3%83%98%E3%83%83%E3%83%80
char*で読み込んでもよいのですが、構造体にロードさせることで、フラグ等も余計なビット演算を記述せず取り出せます。
（構造体のデータの順序が常に一定であるようなコンパイラに限ります）

pepperleafさんも書いていますが、何故サイズが8になると思っていたのかを書いてください。

投稿2020/07/25 13:52