ビットフィールド【bit field】

概要

ビットフィールド（bit field）とは、バイト単位で表されるデータの内部をビット単位で個別に制御して、それぞれ別の値や用途のために用いる手法。データ容量にきつい制約がある環境でフラグなどの短いデータを格納するために用いることが多い。

例えば、1バイトの符号なし整数は通常では各ビットが2進数の各桁の値を表し、すべてを合わせて0から255までの整数値を表すのに用いられるが、ビットフィールドとして利用する場合は各ビットにそれぞれ独立した意味を与え、値の読み出しや変更も独立に行う。全ビットを個々の1ビットのフラグなどとして扱う場合と、数ビットずつまとめて扱う場合がある。

ビットフィールド変数の任意の位置のビットの状態を読み出すには、その位置のビットだけ「1」に、残りを「0」にセットしたビットパターン（下位側から3～5ビット目が必要なら「00011100」）と論理積（AND演算）を取る。複数ビットの場合に値自体を取り出したければ下位ビット側に寄せる右シフト演算を組み合わせる。

また、任意の位置のビットの状態を指定の値で上書きするには、その位置のビットだけ「0」に、残りを「1」にセットしたパターンと論理積を取って当該ビットだけを一旦「0」にリセットし、代入したいビット以外を「0」にセットしたパターンと論理和（OR演算）を取るか算術加算すればよい。

(2021.10.16更新)