1、联合体
联合体类型的声明
像结构体⼀样,联合体也是由⼀个或者多个成员构成,这些成员可以不同的类型。但是编译器只为最⼤的成员分配⾜够的内存空间。联合体的特点是所有成员共⽤同⼀块内存空间。所以联合体也叫:共⽤体。因为所有变量公用同一片区域,所以给联合体其中⼀个成员赋值,其他成员的值也跟着变化。
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
//联合变量的定义
union Un un = {0};
//计算连个变量的⼤⼩
printf("%d\n", sizeof(un));
return 0;
}
输出结果: 4
联合体的特点
联合体的成员是共用同一块内存空间的,这样一个联合变量的大小,至少是最大成员的大小(因为来拿赫梯至少要有能力保存最大的那个成员,至少的意思是可能有内存对齐的情况)。
//代码1
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
//联合变量的定义
union Un un = {0};
// 下⾯输出的结果是⼀样的吗?
printf("%p\n", &(un.i));
printf("%p\n", &(un.c));
printf("%p\n", &un);
return 0;
}
输出:
001AF85C
001AF85C
001AF85C
输出的三个地址一模一样,这也印证了之前说的联合体成员变量共用同一块地址。
//代码2
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
//联合变量的定义
union Un un = {0};
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", un.i);
return 0;
}
输出:
11223355
通过代码2的输出,我们发现将i的第四个字节内容修改为了55.
通过上面两段代码,我们可以活出un的内存布局:
相同成员的结构体和联合体对比
//结构体
struct S
{
char c;
int i;
};
struct S s = {0};
//联合体
union Un
{
char c;
int i;
};
union Un un = {0};
联合体大小的计算
• 联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩。• 当最⼤成员⼤⼩不是最⼤对⻬数的整数倍的时候,就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。
#include <stdio.h>
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
union Un2
{
short c[7];
int i;
};
int main()
{
//下⾯输出的结果是什么?
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));
return 0;
}
输出结果:
使⽤联合体可以节省空间,举例:
⽐如,我们要搞⼀个活动,要上线⼀个礼品兑换单,礼品兑换单中有三种商品:图书、杯⼦、衬衫。每⼀种商品都有:库存量、价格、商品类型和商品类型相关的其他信息。
图书:书名、作者、⻚数杯⼦:设计衬衫:设计、可选颜⾊、可选尺⼨
struct gift_list
{
//公共属性
int stock_number;//库存量
double price; //定价
int item_type;//商品类型
//特殊属性
char title[20];//书名
char author[20];//作者
int num_pages;//⻚数
char design[30];//设计
int colors;//颜⾊
int sizes;//尺⼨
};
如果我们没学过联合体,我们就会用上述代码的样式去定义成员变量。上述的结构其实设计的很简单,⽤起来也⽅便,但是结构的设计中包含了所有礼品的各种属性,这样使得结构体的⼤⼩就会偏⼤,⽐较浪费内存。因为对于礼品兑换单中的商品来说,只有部分属性信息是常⽤的。⽐如:商品是图书,就不需要design、colors、sizes。
所以我们就可以把公共属性单独写出来,剩余属于各种商品本⾝的属性使⽤联合体起来,这样就可以介绍所需的内存空间,⼀定程度上节省了内存。
struct gift_list
{
int stock_number;//库存量
double price; //定价
int item_type;//商品类型
union{
struct
{
char title[20];//书名
char author[20];//作者
int num_pages;//⻚数
}book;
struct
{
char design[30];//设计
}mug;
struct
{
char design[30];//设计
int colors;//颜⾊
int sizes;//尺⼨
}shirt;
}item;
};
联合的⼀个练习
之前我们讲过一个判断当前机器是大端小端的案例:
int check_sys()
{
union
{
int i;
char c;
}un;
un.i = 1;
return un.c;//返回1是⼩端,返回0是⼤端
}
使用联合体同样可以进行判断,甚至比之前的代码还简单。