位域

                                                                                                       位域

       位域是C语言的一种变量结构，最主要的一个特点就是可以节省空间并且实现位操作的方式。最近在一个项目中要用到它，其实我理解位域但本来没想要用它，只是上司出于好心指导的目的让我用上了它。既然用了，而且对以后有很大的帮助，就顺便写下来。

       在这个项目中，之所以要用它，是因为它能够提高执行效率，至于为什么呢？先来了解位域的使用方法。

       如图1-1，在枚举体中包含一个unsigned int Choose_Num的变量和下面的一个位域，再要详细了解这种结构那就自个去百度了，度娘很多，这里就不多说了。这个结构变量呢我是为了方便操作单片机的IO口，我只要给 Choose_Num这个变量赋值，再把IO_0这堆位域赋值给IO口，非常方便。当然，如果再配合指针那就更有效率了，不过我没做过，今天也不讨论这个。图1-2就是IO口赋值，R_0这堆是IO口，那么用51单片机的也许会问，51可以直接位操作，干嘛还要这样绕弯。今天，我们讨论的就是这个。

                             图1-1

                图1-2

 

    首先，不是所有单片机都可以位操作，其次，IO口链接可能不连续，而位域是通用的。即使是51，在IO口不连续的情况下，我们用通用的方法实现，应该是用for语句来提取每一个位，然后再用switch语句给IO口赋值。学过汇编的会比较了解指令的操作，执行一次for循环至少要三条指令，再加上switch语句的判断跟跳转指令，最后才能执行io口的赋值指令。如果使用位域直接就可以执行io赋值指令，在执行效率上快了至少三倍以上。

   如果使用12M主频的CPU，假如取指令和执行指令各占一个机器周期，那么执行一轮8个IO的操作，位域将会节省32个us的时间。在普通的场合可能没有感觉，但假如刷新一次LCD屏，几千上万个点，那这个时间就不可忽略了。