【IoT】STM32 位域与联合体结合优化操作

1、位域

详细介绍参考文章：位域

位域可以实现在信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。

例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。

为了节省存储空间，并使处理简便，C语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。

所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几 个不同的区域， 并说明每个区域的位数。

每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。 

这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。

2、联合体

在进行某些算法的C语言编程的时候，需要使几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中。

也就是使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。

这种几个不同的变量共同占用一段内存的结构，在C语言中，被称作“共用体”类型结构，简称共用体，也叫联合体。

可以把联合体和位域结合起来定义数据类型。

3、示例

union 
{
    uint8_t  value;
    struct  
    {
        uint8_t  lowbit:2;
        uint8_t  middlebit:3;
        uint8_t  highbit:3;
    }byte;
}test_data;

说明：

可以看出value和byte共用一个字节的内存空间，改变value的值，那么byte的值也就改变了，同样改变byte中的位（lowbit占两位， middlebit占3位，highbit也占3位;）value的值也就改变了；

一般情况下，我们要得到value中的高三位的值，需要得到这样（暂定高三位的值为x）x=(value>>5)&0x03,但是使用了位域，就可以直接得到了，省去了这样的一个计算的过程，当然位域的好处不止这些，需要大家灵活运用。

示例说明：

1) 位域定义部分

union 
{
        uint8_t  value;
        struct  
        {
                uint8_t  lowbit:2;
                uint8_t  middlebit:3;
                uint8_t  highbit:3;
        }byte;
}test_data1,test_data2;

2) 赋值、打印说明

test_data1.value=15;

test_data2.byte.lowbit=3;
test_data2.byte.middlebit=3;
test_data2.byte.highbit=0;

printf("lowbit=%d\r\n",test_data1.byte.lowbit);
printf("middlebit=%d\r\n",test_data1.byte.middlebit);
printf("highbit=%d\r\n",test_data1.byte.highbit);

printf("test_data2.value=%d\r\n",test_data2.value);

说明：

test_data1中value直接赋值，打印看lowbit，middlebit，highbit各个位域的值;

test_data2中lowbit，middlebit，highbit给各个位域赋值，打印查看value的值。