Время доступа к полям Bitfield

Битовые поля - конструкция уровня языка. Типичный процессор не имеет команд для прямой работы с битовыми полями. Поэтому компилятору придется выполнять набор битовых операций над содержащим битовое поле словом памяти для того, чтобы прочитать или записать значение этого битового поля. Вот на это и тратится дополнительное время.

Вот, например, как выглядит простое присваивание значения битовому полю

struct S
{
  unsigned int a : 5, b : 10, c : 5;
};
...
struct S s;
s.b = rand();

Получаем

//call    rand
and     eax, 1023
sal     eax, 5
mov     edx, eax
mov     eax, DWORD PTR [rsp+12]
and     eax, -32737
or      eax, edx
mov     DWORD PTR [rsp+12], eax

Вся эта последовательность команд - это запихивание результата rand в битовое поле.

Да потому что каждое обращение должно еще и выделить из байта(ов) нужные биты, а при записи - соответственно их изменить и записать.

Все это требует процессорного времени - просто за вас это "пишет" компилятор...