Язык программирования C++. Вводный курс


Битовое поле– член, экономящий память


Для хранения заданного числа битов можно объявить член класса специального вида, называемый битовым полем. Он должен иметь целый тип данных, со знаком или без знака:

class File {

   // ...

   unsigned int modified : 1;   // битовое поле

};

После идентификатора битового поля следует двоеточие, а за ним – константное выражение, задающее число битов. К примеру, modified – это поле из одного бита.

Битовые поля, определенные в теле класса подряд, по возможности упаковываются в соседние биты одного целого числа, делая хранение объекта более компактным. Так, в следующем объявлении пять битовых полей будут содержаться в одном числе типа unsigned int, ассоциированном с первым полем mode:

typedef unsigned int Bit;

 

class File {

public:

   Bit mode: 2;

   Bit modified: 1;

   Bit prot_owner: 3;

   Bit prot_group: 3;

   Bit prot_world: 3;

   // ...

};

Доступ к битовому полю осуществляется так же, как к прочим членам класса. Скажем, к битовому полю, являющемуся закрытым членом класса, можно обратиться лишь из функций-членов и друзей этого класса:

void File::write()

{

   modified = 1;

   // ...

}

 

void File::close()

{

   if ( modified )

      // ... сохранить содержимое

}

Вот простой пример использования битового поля длиной больше 1 (примененные здесь побитовые операции рассматривались в разделе 4.11):

enum { READ = 01, WRITE = 02 };   // режимы открытия файла

 

int main() {

   File myFile;

 

   myFile.mode |= READ;

   if ( myFile.mode & READ )

      cout << "myFile.mode is set to READ\n";

}

Обычно для проверки значения битового поля-члена определяются встроенные функции-члены. Допустим, в классе File

можно ввести члены isRead() и isWrite():

inline int File::isRead() { return mode & READ; }

inline int File::isWrite() { return mode & WRITE; }

 

if ( myFile.isRead() ) /* ... */

С помощью таких функций-членов битовые поля можно сделать закрытыми членами класса File.

К битовому полю нельзя применять оператор взятия адреса (&), поэтому не может быть и указателя на подобные поля-члены. Кроме того, полю запрещено быть статическим членом.

В стандартной библиотеке C++ имеется шаблон класса bitset, который облегчает манипуляции с битовыми множествами. Мы рекомендуем использовать его вместо битовых полей. (Шаблон класса bitset и определенные в нем операции рассматривались в разделе 4.12.)

Упражнение 13.17

Перепишите примеры из этого подраздела так, чтобы в классе File вместо объявления и прямого манипулирования битовыми полями использовался класс bitset и его операторы.




Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин