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“联合”是一种特殊的类,也是一种构造类型的数据结构。在一个“联合”内可以定义多种不同的数据类型, 一个被说明为该“联合”类型的变量中,允许装入该“联合”所定义的任何一种数据,这些数据共享同一段内存,以达到节省空间的目的(还有一个节省空间的类型:位域)。 这是一个非常特殊的地方,也是联合的特征。另外,同struct一样,联合默认访问权限也是公有的,并且,也具有成员函数。 展开全文
“联合”是一种特殊的类,也是一种构造类型的数据结构。在一个“联合”内可以定义多种不同的数据类型, 一个被说明为该“联合”类型的变量中,允许装入该“联合”所定义的任何一种数据,这些数据共享同一段内存,以达到节省空间的目的(还有一个节省空间的类型:位域)。 这是一个非常特殊的地方,也是联合的特征。另外,同struct一样,联合默认访问权限也是公有的,并且,也具有成员函数。
信息
功    能
组合面域或实体
性    质
一种构造类型的数据结构
释    义
共用体声明和共用体变量定义
中文名
union
union关键字
1. 共用体声明和共用体变量定义共用体(参考“共用体”百科词条)是一种特殊形式的变量,使用关键字union来定义共用体(有些人也叫"联合")声明和共用体变量定义与结构体十分相似。其形式为:union 共用体名{数据类型 成员名;数据类型 成员名;...} 变量名;共用体表示几个变量共用一个内存位置,在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中,所有的共用体成员共用一个空间,并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。下例表示声明一个共用体foo:再用已声明的共用体可定义共用体变量。例如用上面说明的共用体定义一个名为bar的共用体变量, 可写成:union foo bar;在共用体变量bar中, 整型变量i和字符变量c共用同一内存位置。当一个共用体被声明时, 编译程序自动地产生一个变量, 其长度为联合中类型字节数最多的变量的类型长度的整数倍。以上例而言,最大长度是double数据类型,所以foo的内存空间就是double型的长度。在这个union中,foo的内存空间的长度为12,是int型的3倍,而并不是数组的长度10。若把int改为double,则foo的内存空间为16,是double型的两倍。它的内存大小与struct的类似,可以参考一下。由于union的数据成员共用一个内存空间,所以必须存取正确的成员才能正确的读取变量值,可以使用一个额外的变数或列举型态来记录最后一次使用空间的是哪个成员,例如:另外要注意的是,union的成员不可以为静态、引用,如果是自定型态的话,该自定型态成员不可以有建构函式、解构函式或是复制指定运算子。2. 共用体和结构体的区别共用体和结构体有下列区别:1. 共用体和结构体都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, 共用体只存放了一个被选中的成员, 而结构体的所有成员都存在。2. 对于共用体的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于结构体的不同成员赋值是互不影响的。
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  • 联合体(union)的使用方法及其本质

    万次阅读 多人点赞 2019-03-24 22:39:16
    union,中文名“联合体、共用体”,在某种程度上类似结构体struct的一种数据结构,共用体(union)和结构体(struct)同样可以包含很多种数据类型和变量。 不过区别也挺明显: 结构体(struct)中所有变量是“共存”的.....

    有些基础知识快淡忘了,所以有必要复习一遍,在不借助课本死知识的前提下做些推理判断,温故知新。

     

    1.联合体union的基本特性——和struct的同与不同

    union,中文名“联合体、共用体”,在某种程度上类似结构体struct的一种数据结构,共用体(union)和结构体(struct)同样可以包含很多种数据类型和变量。

    不过区别也挺明显:

    结构体(struct)中所有变量是“共存”的——优点是“有容乃大”,全面;缺点是struct内存空间的分配是粗放的,不管用不用,全分配。

    而联合体(union)中是各变量是“互斥”的——缺点就是不够“包容”;但优点是内存使用更为精细灵活,也节省了内存空间。

     

     

    2.双刃剑——多种访问内存途径共存

     

    一个例子了然:

     

     

    //example
    #include<stdio.h>
    union var{
            long int l;
            int i;
    };
    main(){
            union var v;
            v.l = 5;
            printf("v.l is %d\n",v.i);
            v.i = 6;
            printf("now v.l is %ld! the address is %p\n",v.l,&v.l);
            printf("now v.i is %d! the address is %p\n",v.i,&v.i);
    }
    结果:
    v.l is 5
    now v.l is 6! the address is 0xbfad1e2c
    now v.i is 6! the address is 0xbfad1e2c
    
    

     

    所以说,管union的叫共用体还真是贴切——完全就是共用一个内存首地址,并且各种变量名都可以同时使用,操作也是共同生效。如此多的access内存手段,确实好用,不过这些“手段”之间却没法互相屏蔽——就好像数组+下标和指针+偏移一样。

    上例中我改了v.i的值,结果v.l也能读取,那么也许我还以为v.l是我想要的值呢,因为上边提到了union的内存首地址肯定是相同的,那么还有一种情况和上边类似:

    一个int数组变量a,一个long int(32位机中,long int占4字节,与int相同)变量b,我即使没给int变量b赋值,因为数据类型相同,我使用int变量b也完全会拿出int数组a中的a[0]来,一些时候一不小心用上,还以为用的就是变量b呢~

    这种逻辑上的错误是很难找出来的(只有当数据类型相去甚远的时候稍好,出个乱码什么的很容易发现错误)。

     

    PS:感谢热心网友的提醒“在union定义结束时加分号”,因为最近不关注C,所以我把我的“不加分号也行”改成严谨的“只声明一个union的时候不加也行”,至于为什么C语言有这种不一致的判定,我现在真不关心这种琐碎。

    #include<stdio.h>
    union var{
        long int l;
        int i;
    };
    main(){
        union var v;
        v.l = 5;
        printf("%ld\n",v.l);
        v.i = 6;
    }
    

     

    3.联合体union和大小端(big-endian、little-endian):
    下边示范了一种用途,代表四个含义的四个变量,但是可以用一个int来操作,直接int赋值,无论内存访问(指针大小的整数倍,访问才有效率),还是时间复杂度(一次和四次的区别,而且这四次有三次都是不整齐的地址),都会低一些。

     

    #include<stdio.h>
    union var{
            char c[4];
            int i;
    };
    
    int main(){
            union var data;
            data.c[0] = 0x04;//因为是char类型,数字不要太大,算算ascii的范围~
            data.c[1] = 0x03;//写成16进制为了方便直接打印内存中的值对比
            data.c[2] = 0x02;
            data.c[3] = 0x11;
    //数组中下标低的,地址也低,按地址从低到高,内存内容依次为:04,03,02,11。总共四字节!
    //而把四个字节作为一个整体(不分类型,直接打印十六进制),应该从内存高地址到低地址看,0x11020304,低位04放在低地址上。
            printf("%x\n",data.i);
    }


    结果:
    11020304
    证明我的32位linux是小端(little-endian)

     

     

     

     


    4.联合体union所占内存空间大小:

    前边说了,首先,union的首地址是固定的,那么,union到底总共有多大?根据一些小常识,做个不严谨不高深的基础版验证吧。

    根据:分配栈空间的时候内存地址基本上是连续的,至少同类型能保证在一起,连续就说明,我如果弄三个结构体出来,他们三个地址应该连着,看一下三个地址的间隔就知道了。

    #include<stdio.h>
    union sizeTest{
            int a;
            double b;
    };
    main(){
            union sizeTest unionA;
            union sizeTest unionB;
            union sizeTest unionC;
    
            printf("the initial address of unionA is %p\n",&unionA);
            printf("the initial address of unionB is %p\n",&unionB);
            printf("the initial address of unionC is %p\n",&unionC);
    }

     


    打印,可以看到结果:

    the initial address of unionA is 0xbf9b8df8
    the initial address of unionB is 0xbf9b8e00
    the initial address of unionC is 0xbf9b8e08

    很容易看出,8,0,8,这间隔是8字节,按double走的。

    怕不保险,再改一下,把int改成数组,其他不变:

     

     

     

     

    union sizeTest{
            int a[10];
            double b;
    };

     




    打印

    the initial address of unionA is 0xbfbb7738
    the initial address of unionB is 0xbfbb7760
    the initial address of unionC is 0xbfbb7788

    88-60=28
    60-38=28
    算错了?我说的可是16进制0x。那么0x28就是40个字节,正好是数组a的大小。

     

     

    忘了提一个功能——sizeof()

    用sizeof直接看,就知道union的大小了

     

            printf("the sizeof   of unionA is %d\n",sizeof(unionA));
            printf("the sizeof   of unionB is %d\n",sizeof(unionB));
            printf("the sizeof   of unionC is %d\n",sizeof(unionC));
            printf("the sizeof   of union is %d\n",sizeof(union sizeTest));

     

    上边说的地址规律,没有特定规则,也可能和你的编译器有关。另外,那只是栈空间,还可以主动申请堆空间,当然,堆空间就没有连续不连续一说了。

     


    5.联合体union适用场合:

    有了前边那个验证,基本可以确认,union的内存是照着里边占地儿最大的那个变量分的。

    也就可以大胆的推测一下,这种union的使用场合,是各数据类型各变量占用空间差不多并且对各变量同时使用要求不高的场合(单从内存使用上,我觉得没错)。

    像上边做的第二个测试,一个数组(或者更大的数组int a[100]),和一个或者几个小变量写在一个union里,实在没什么必要,节省的空间太有限了,还增加了一些风险(最少有前边提到的逻辑上的风险)。所以,从内存占用分析,这种情况不如直接struct。

     

    不过话说回来,某些情况下虽然不是很节约内存空间,但是union的复用性优势依然存在啊,比如方便多命名,这种“二义性”,从某些方面也可能是优势。这种方法还有个好处,就是某些寄存器或通道大小有限制的情况下,可以分多次搬运。

     

     

    6.本质&进阶:

     

    根据union固定首地址union按最大需求开辟一段内存空间两个特征,可以发现,所有表面的定义都是虚的,所谓联合体union,就是在内存给你划了一个足够用的空间,至于你怎么玩~它不管~!(何止是union和struct,C不就是玩地址么,所以使用C灵活,也容易犯错)

     

    没错,union的成员变量是相当于开辟了几个访问途径(即union包含的变量)!但是,没开辟的访问方式就不能用了?当然也能用!

    写个小测试:

    #include<stdio.h>
    union u{
            int i;
            double d;//这个union有8字节大小
    };
    main(){
            union u uu;
            uu.i = 10;
            printf("%d\n",uu.i);
    
            char * c;
            c = (char *)&uu;//把union的首地址赋值、强转成char类型
            c[0] = 'a';
            c[1] = 'b';
            c[2] = 'c';
            c[3] = '\0';
            c[4] = 'd';
            c[5] = 'e';
    //最多能到c[7]
            printf("%s\n",c);//利用结束符'\0'打印字符串"abc"
            printf("%c %c %c %c %c %c\n",c[0],c[1],c[2],c[3],c[4],c[5]);
    }

    一个例子了然,我的结构体只定义了int和double“接口”,只要我获得地址,往里边扔什么数据谁管得到?这就是C语言(不止union)的本质——只管开辟一段空间。

     

    但是你获取地址并访问和存取的数据,最好确定是合法(语法)合理(用途符合)的地址,不然虽然能操作,后患无穷,C的头疼之处,可能出了问题你都找不到。

     

     

    最近发现博客盗版严重(尤其是C结构体这篇),允许正规转载,欢迎举报盗版,感谢。博客https://blog.csdn.net/huqinweI987/article/details/23597091

     
     

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    补充:

     

     

    补充1:

    解决一下捧场网友的困惑。

    关于“有名”与“无名”联合体在结构体内所占空间的问题,其实这和是不是结构体无关,只和“有名”、“无名”有关,而且有名无名也是表象,其实是声明类型与定义变量的区别,看例子,直接打印,

     

     

     

    #include <stdio.h>
    struct s1{
            union u{
                    int i;
            };
            struct ss1{
                    int i;
            };
    };
     
    struct s2{
            union{
                    int i;
            };
            struct{
                    int i2;
            };
    };
     
    struct s3{//the same to s2
            union su3{
                    int i;
            }su33;
            struct ss3{
                    int i;
            }ss33;
    };
     
    union su4{
            int i;
    };
    struct ss4{
            int i;
    };
    struct s4{//the same to s3
            union su4 su44;
            struct ss4 ss44;
    };
    struct s5{//the same to s1
            union su4;
            struct ss4;
    };
     
    struct s6{//the same to s1
            union{
                    int;
            };
            struct{
                    int;
            };
    };
     
    main(){
            struct s1 sVal1;
            struct s2 sVal2;
            struct s3 sVal3;
            struct s4 sVal4;
            struct s5 sVal5;
            struct s6 sVal6;
     
            printf("sVal1's size:%d\n",sizeof(sVal1));
            printf("sVal1:%p\t%d\n",&sVal1,sVal1);
     
            printf("sVal2's size:%d\n",sizeof(sVal2));
            printf("sVal2:%p\t%d\n",&sVal2,sVal2);
     
            printf("sVal3's size:%d\n",sizeof(sVal3));
            printf("sVal3:%p\t%d\n",&sVal3,sVal3);
     
            printf("sVal4's size:%d\n",sizeof(sVal4));
            printf("sVal4:%p\t%d\n",&sVal4,sVal4);
     
            printf("sVal5's size:%d\n",sizeof(sVal5));
            printf("sVal5:%p\t%d\n",&sVal5,sVal5);
     
            printf("sVal6's size:%d\n",sizeof(sVal6));
            printf("sVal6:%p\t%d\n",&sVal6,sVal6);
    }
    

    地址供参考,主要看size,分别为:

     

    0,8,8,8,0,0

     

    s1只有类型声明,没有定义,没有变量自然就没有空间占用(s5同)。

    s2这种写法就是直接定了union和struct。

    s3和s2的区别,只是s2过于简化,s3的意思是既声明了union su3,又定义了这个类型对应的变量su33.

    s4和s5作为对比,为了更好的说明这一点。s5也是纯“贴”表达式,没声明变量。

    s6乍一看类似s2,其实union内部没有具体变量,也是为了做对比的。和s1的不同之处是,一个是外部的union,一个是内部的int,都是干声明不定义,所以没成员,不占用空间。

     

    类型就是类型,和是不是结构体、联合体无关的,你的“int i;”中i不就是个变量吗?如果换成int;结果相同(这就是s6)。

     

    另外,这种做法编译的时候GCC会给你在相应的行做出提示“union_with_name.c:49: 警告:没有声明任何东西”

    很多人表示打印结果不一样,我试过很多次,不一样的环境,都是一样的。

     

     

     

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    以上仅属于个人心得和推测,重点在于学习思维和推理验证过程,不保证正确性与权威性。有兴趣讨论或者有发现错误的,欢迎留言交流指正。

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  • UNION ALL】 select a,b,sum(sm) AS s1, SUM(qm) AS s2 from ( select 'a' AS a, 'b' AS b, 2 AS sm, 200 AS qm UNION ALL select 'a' AS a, 'b' AS b, 2 AS sm, 200 AS qm )r group by a,b  ab4400 ...

    【UNION ALL】

    select a,b,sum(sm) AS s1, SUM(qm) AS s2 from 
    (
     select 'a' AS a, 'b' AS b, 2 AS sm, 200 AS qm 
    UNION ALL
     select 'a' AS a, 'b' AS b, 2 AS sm, 200 AS qm
    )r
    group by a,b

     ab4400

    【UNION】

    select a,b,sum(sm) AS s1, SUM(qm) AS s2 from 
    (
     select 'a' AS a, 'b' AS b, 2 AS sm, 200 AS qm 
    UNION 
     select 'a' AS a, 'b' AS b, 2 AS sm, 200 AS qm
    )r
    group by a,b

     ab2200

     

    总结:UNION ALL全部列出,UNION会去掉重复的。

     

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  • union的用法

    万次阅读 多人点赞 2018-09-08 18:53:08
    这一篇文章来总结一下union的用法。 定义:union是一种“类似”与struct的联合体,联合的所有成员引用的是内存中的相同位置,以最大的成员的内存长度作为union的内存大小。union主要用来节省空间,默认的访问权限是...

    这一篇文章来总结一下union的用法。

    定义:union是一种“类似”与struct的联合体,联合的所有成员引用的是内存中的相同位置,以最大的成员的内存长度作为union的内存大小。union主要用来节省空间,默认的访问权限是公有的。

    注意点:

        (1)同一个内存段可以用来存放几种不同类型的成员,但在每一个时刻只能存在其中一种,而不能同时存放几种,即每一瞬间只有一个成员起作用,其它的成员不起作用,不能同时都存在和起作用;

        (2)共用体变量中起作用的成员是最后一个存放的成员,在存入一个新的成员后,原有的成员就会失去作用,即所有的数据成员具有相同的起始地址。

    1.union的内存分配

    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    union Node{
        struct{
            int a;
            char b;
        }t;
        int c;
    }Obj;
    
    struct{
        int a;
        char b;
    }ct;
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        cout<<"sizeof(Obj) = "<<sizeof(Obj)<<endl;
        cout<<"sizeof(ct) = "<<sizeof(ct)<<endl;        //和上面的相等
        Obj.t.a = 10;
        Obj.t.b = 97;
        Obj.c = 20;
        cout<<"Obj.t.a = "<<Obj.t.a<<endl;
        cout<<"Obj.t.b = "<<int(Obj.t.b)<<endl;
        cout<<"Obj.c = "<<Obj.c<<endl;
        return 0;
    }

    输出结果:

    union类Node的内存布局如下:

    从运行结果可以看出,sizeof(Obj)的大小就等于sizeof(ct)的大小,即:union内存大小以最大成员的内存大小作为自己的内存大小。后面Obj.t.a = Obj.c 是因为union共享内存,变量 t 和 c 都是从相同的首地址开始存储的,所以Obj.c 就覆盖了Obj.t.a的值,所以输出结果如上面所示。

    2.union可以测试CPU的大小端

    union Node{
        int a;
        char c;
    }Obj;
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        Obj.a = 1;
        if(Obj.c == 1)
            cout<<"Little"<<endl;
        else cout<<"Big"<<endl;
        return 0;
    }

    上图类Node的内存布局如下:

    原因:如果是小端模式:

        存放地址:从小到大

        a      01    00    00    00

        c      01

        如果是大端模式

        存放地址:从大到小

        a      00    00    00    01

        c      00  

    所以就可以判断是什么模式。

    3. union 和 struct的区别

    (1)union和struct都是由多个不同的数据成员组成,但是union所有成员共享一段内存地址,只存放最后一次赋值的成员值,而struct可以存放所以有成员的值。

    (2)union的大小是所有成员中所占内存最大的成员的大小,struct是所有成员的大小的“和”。

     

     

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  • 联合(union)的最详细用法

    万次阅读 2017-08-23 19:00:16
    联合(union)的声明和结构与结构体类似,但是本质不同。  联合的所有成员引用的是内存中的相同位置。当你想在不同时刻把不同的东西存储于同一位置时,就可以使用联合。  构体(struct)中所有变量是“共存”的——...

       联合(union)的声明和结构与结构体类似,但是本质不同。

       联合的所有成员引用的是内存中的相同位置。当你想在不同时刻把不同的东西存储于同一位置时,就可以使用联合。

      构体(struct)中所有变量是“共存”的——优点是“有容乃大”,全面;缺点是struct内存空间的分配是粗放的,不管用不用,全分配。

      而联合体(union)中是各变量是“互斥”的——缺点就是不够“包容”;但优点是内存使用更为精细灵活,也节省了内存空间。


    一个简单程序的分析

    #include "stdio.h"
      2 union{
      3     int a;
      4     float b;  
      5     char c;
      6 }x;
      7 int main()    
      8 {  
      9     x.c='x';
     10     x.b=3.14;
     11      x.a=25;
     12     printf("%g \t%c \t %d\t\n",x.b,x.c,x.a);
     13     return 0;          
     14 }
    
    输出结果为 3.50325e-44       垃圾值     25 

    可以看出  只有最后一个x.a=25; 因为x.b会把x.c的地址覆盖x.a会把x.b的地址覆盖  所以前两个打印的都是垃圾值只有最后一个打印正确。

      程序分析2

    #include<stdio.h>  
    union var{  
            long int l;  
            int i;  
    };  
    main(){  
            union var v;  
            v.l = 5;  
            printf("v.l is %d\n",v.i);  
            v.i = 6;  
            printf("now v.l is %ld! the address is %p\n",v.l,&v.l);  
            printf("now v.i is %d! the address is %p\n",v.i,&v.i);  
    }  
    结果:  
    v.l is 5  
    now v.l is 6! the address is 0xbfad1e2c  
    now v.i is 6! the address is 0xbfad1e2c  



    程序分析3

        #include<stdio.h>  
        union u{  
                int i;  
                double d;//这个union有8字节大小  
        };  
        main(){  
                union u uu;  
                uu.i = 10;  
                printf("%d\n",uu.i);  
          
                char * c;  
                c = (char *)&uu;//把union的首地址赋值、强转成char类型  
                c[0] = 'a';  
                c[1] = 'b';  
                c[2] = 'c';  
                c[3] = '\0';  
                c[4] = 'd';  
                c[5] = 'e';  
        //最多能到c[7]  
                printf("%s\n",c);//利用结束符'\0'打印字符串"abc"  
                printf("%c %c %c %c %c %c\n",c[0],c[1],c[2],c[3],c[4],c[5]);  
        }  
    

    输出

    10
    abc
    a b c  d e

     printf("%s\n",c);//利用结束符'\0'打印字符串"abc" 字符串以‘\0’结束所以后面未打印

    程序分析4

    main()

    {
       struct
       {
          char name[10];
          int age;
          char job;
          union
          {
             int class;
             char office[10];
          } depa;
       }body[2];
       
      int n,i;
       for(i=0;i<2;i++)
       {
          printf("input name,age,job and department\n");
          scanf("%s %d %c",body[i].name,&body[i].age,&body[i].job);
          if(body[i].job=='s')
             scanf("%d",&body[i].depa.class);
          else
             scanf("%s",body[i].depa.office);
       }
       printf("name\tage job class/office\n");
       for(i=0;i<2;i++)
       {
       if(body[i].job=='s')
          printf("%s\t%3d %3c %d\n",body[i].name,body[i].age ,body[i].job,body[i].depa.class);
       else
          printf("%s\t%3d %3c %s\n",body[i].name,body[i].age, body[i].job,body[i].depa.office);
       }
    }


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