Bit-fields

明示的なビット幅を持つメンバーを宣言します。隣接するビットフィールドメンバーは、個々のバイトを共有し、またまたがるようにパックされる場合があります。

ビットフィールド宣言は、以下の struct または union メンバー宣言であり、次の 宣言子 を使用します：

説明

ビットフィールドは以下の（場合によっては const 修飾または volatile 修飾された）型のうち1つのみを持つことができます：

• unsigned int , 符号なしビットフィールド用（例： unsigned int b : 3 ; の範囲は [ ​ 0 ​ , 7 ] ）
• signed int , 符号付きビットフィールド用（ signed int b : 3 ; の範囲は [ - 4 , 3 ] ）
• int , 実装定義の符号付き/符号なしを持つビットフィールド用（このキーワードの意味は他のすべての場所での「signed int」を意味する int とは異なることに注意）。例えば、 int b : 3 ; の値の範囲は [ ​ 0 ​ , 7 ] または [ - 4 , 3 ] となる可能性がある。

追加の実装定義型が許容される可能性があります。 ビットフィールドが atomic 型を持つことができるかどうかも実装定義です。 (C11以降) ビットフィールドのビット数（ width ）は、保持できる値の範囲の上限を設定します：

#include <stdio.h>
struct S
{
    // 3ビット符号なしフィールド、
    // 許容値は0...7
    unsigned int b : 3;
};
int main(void)
{
    struct S s = {7};
    ++s.b; // 符号なしオーバーフロー
    printf("%d\n", s.b); // 出力: 0
}

複数の隣接するビットフィールドは、（通常は）まとめてパックすることが許可されています：

#include <stdio.h>
struct S
{
    // 通常4バイトを占有:
    // 5ビット: b1の値
    // 11ビット: 未使用
    // 6ビット: b2の値
    // 2ビット: b3の値
    // 8ビット: 未使用
    unsigned b1 : 5, : 11, b2 : 6, b3 : 2;
};
int main(void)
{
    printf("%zu\n", sizeof(struct S)); // 通常4を表示
}

特別な 名前のないビットフィールド で width をゼロにすると、パディングを分割します：これは次のビットフィールドが次の割り当て単位の先頭から始まることを指定します：

#include <stdio.h>
struct S
{
    // 通常8バイトを占有:
    // 5ビット: b1の値
    // 27ビット: 未使用
    // 6ビット: b2の値
    // 15ビット: b3の値
    // 11ビット: 未使用
    unsigned b1 : 5;
    unsigned    : 0; // 新しいunsigned intを開始
    unsigned b2 : 6;
    unsigned b3 : 15;
};
int main(void)
{
    printf("%zu\n", sizeof(struct S)); // 通常8を出力
}

ビットフィールドは必ずしもバイトの先頭から始まるわけではないため、ビットフィールドのアドレスを取得することはできません。ビットフィールドへのポインタは不可能です。ビットフィールドは sizeof および _Alignas (C11以降) (C23以前) alignas (C23以降) (C11以降) と共に使用することはできません。

注記

以下のビットフィールドの使用法は 未定義動作 を引き起こします：

• offsetof をビットフィールドに対して呼び出すこと。

ビットフィールドの以下のプロパティは 未規定 です：

• ビットフィールドを保持する割り当て単位のアライメント。

ビットフィールドの以下のプロパティは 実装定義 です：

• int 型のビットフィールドが符号付きとして扱われるか符号なしとして扱われるか。
• int 、 signed int 、 unsigned int 、 _Bool (C99以降) および（場合によっては unsigned ） _BitInt ( N ) (C23以降) 以外の型が許可されるかどうか。

• ビットフィールドが割り当て単位の境界を跨ぐことができるかどうか。
• 割り当て単位内でのビットフィールドの順序（一部のプラットフォームではビットフィールドは左から右にパックされ、他のプラットフォームでは右から左にパックされます）。

C++プログラミング言語において、ビットフィールドの幅は基底型の幅を超えることができます（ただし、追加のビットはパディングビットです）。また、型 int のビットフィールドは常に符号付きです。

参考文献

関連項目