structure & union (Basic Programming)

structure และ union ดูเหมือนจะเป็นเรื่องใกล้ตัวของโปรแกรมเมอร์ทั่วไป
แต่จะมีสักกี่คนที่จะใช้สิ่งนี้ในการเขียนโปรแกรมของเขา การไม่ใช้หมายถึง
เขาไม่เห็นประโยชน์ของมัน ใช้ไม่เป็น หรืออะไรกันแน่ อันนี้ตอบยาก เพราะต่างคนย่อมต่างกัน

ส่วนตัวผมเขียนโปรแกรมหลากหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นบนคอมพิวเตอร์
หรือบนไมโครคอนโทรลเลอร์ แนวการเขียนก็จะไม่ค่อยเหมือนชาวบ้าน
เท่าไร่ แต่ก็ยังคงความเป็นมาตรฐานของการเขียนโปรแกรมเอาไว้
(แน่ล่ะสิ ไม่คงมาตรฐานไว้ก็คอมไพล์ไม่ผ่านสินะ)

บทความนี้จะแนะนำการใช้ตัวแปรแบบ structure ไปพร้อมๆ กับการใช้ union
สองตัวนี้ไม่ค่อยมีประโยชน์กับการเขียนโปรแกรมแบบขอไปที หรือใช้เสร็จๆไป
เพราะดูเหมือนเป็นเรื่องเสีจยเวลาโดยใช่เหตุ (สำหรับโปรแกรมเล็กๆ) แต่จะมี
ประโยชน์อย่างมากในการเขียนโปรแกรมอย่างเป็นระบบ การวางโครงสร้างของ
โปรแกรม การประหยัดหน่วยความจำ การเพิ่มความเร็วการประมวลผล รวมไปถึง
ความง่ายของการเขียนโปรแกรม (ใช้โครงสร้างที่คนอื่นวางไว้ให้แล้ว)

เพื่อให้เห็นภาพกันแบบชัด ผมจะขอยกตัวอย่างตัวแปรแบบโครงสร้างขนาด 8-bit
มีรูปร่างหน้าตาแบบนี้

อย่างที่ทราบกัน ตัวแปรแบบ 8-bit ก็คือตัวแปรขนาด 1 byte มาทบทวนกันหน่อย

1 byte = 8 bits
4 bits = 1 nibble
2 nibbles = 1 byte = 8bits
4 bits lower = low-nibble
4 bits higher = high-nibble

เขียนให้ งง เข้าไว้ แต่ความสัมพันธ์และนิยามมันเป็นแบบนั้นจริงๆ และด้วย
ความสัมพันดังกล่าว ชัดเจนว่า คำว่า "byte" มันมีทั้ง "nibble" และ "bits"
ประกอบอยู่เป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน ผมก็สามารถจะออกแบบโครงสร้างของ
ตัวแปรตัวนี้ได้ ส่วนคำว่า "union" ก็หมายถึงอะไรสองอย่างขึ้นไปมาไว้ในกล่อง
ใบเดียวกันนั่นเอง ในที่นี้คือนำ nibble กับ Bits ไปไว้ในกล่อง Byte นั่นเอง
สมมุตติว่าผมอ้างถึงบิตที่ 4 (BIT4) ของ Byte นั่นคือการอ้างถึง บิทต่ำสุด
ของ high-nibble (Hi) นั่นเอง อย่าเพิ่ง งง ครับ เดี๋ยวค่อยมาดูตัวอย่างกัน

บรรทัดที่ 1 คือการประกาศขอใช้ตัวแปรชนิด VAR8 ชื่อ MyVar
บรรทัดที่ 2 ทำให้ Byte มีค่า 15 จะส่งผลให้ Lo มีค่าเม่ากับ 15 และ BIT0 ถึง BIT3 มีค่าเป็น 1 ทุกบิต (ตอนนี้ค่าสะสมของ Byte มีค่าเป็น 0x0F)
บรรทัดที่ 3 ทำให้ BIT7 มีค่าเป็น 1 จะส่งผลให้ บิตที่ 8 ของ Byte เป็น 1 และ บิตที่ 4 ของ Hi มีค่าเป็น 1 ด้วย (ตอนนี้ค่าสะสมของ Byte มีค่าเป็น 0x8F)
บรรทัดที่ 4 ทำให้ Hi มีค่า 15 จะส่งผลให้  BIT4 ถึง BIT7 เป็น 1 และบิตที่ 4-7 ของ Byte เป็น 1 ด้วย (ตอนนี้ค่าสะสมของ Byte มีค่าเป็น 0xFF)
บรรทัดที่ 5 ทำให้ Lo มีค่า เป็น 0  จะส่งผลให้  BIT4 ถึง BIT7 เป็น 0 และบิตที่ 4-7 ของ Byte เป็น 0 ด้วย (ตอนนี้ค่าสะสมของ Byte มีค่าเป็น 0xF0)

typedef struct{
    union{
        BYTE    Byte;
        struct{
            BYTE Lo   : 4;
            BYTE Hi   : 4;        
        }Nibble;    
        struct{
            BYTE BIT0 : 1;
            BYTE BIT1 : 1;
            BYTE BIT2 : 1;
            BYTE BIT3 : 1;
            BYTE BIT4 : 1;
            BYTE BIT5 : 1;
            BYTE BIT6 : 1;
            BYTE BIT7 : 1;    
        }Bits;        
    }Data;            
}VAR8;    

VAR8 MyVar;

void main(void){
    MyVar.Data.Byte       = 15;
    MyVar.Data.Bits.BIT7  = 1;
    MyVar.Data.Nibble.Hi  = 15; 
    MyVar.Data.Nibble.Lo  = 0;
}

Create Date : 21 มีนาคม 2554		0 comments
Last Update : 21 มีนาคม 2554 11:09:34 น.
Counter : 1578 Pageviews.
Share Tweet