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  • C语言联合体

    2015-10-20 13:39:00
    C语言联合体Unions实例代码教程 - 联合是一种特殊数据类型在C语言中,使您可以存储不同数据类型相同内存位置。 联合是一种特殊数据类型在C语言中,使您可以存储不同数据类型相同内存位置。您可以定义一...

    C语言联合体Unions实例代码教程 - 联合是一种特殊的数据类型在C语言中,使您可以存储不同的数据类型相同的内存位置。
    联合是一种特殊的数据类型在C语言中,使您可以存储不同的数据类型相同的内存位置。您可以定义一个工会的许多成员,但在任何给定时间只有一个成员都可以包含一个值。工会提供了一个有效的方式使用相同的内存位置的多用途。

    定义联合体
    要定义一个工会,你必须使用UNION语句非常相似的是,像你一样在定义结构。 UNION语句定义了一个新的数据类型,与一个以上的成员为你的程序。 UNION语句的格式如下:

    union [union tag]
    {
       member definition;
       member definition;
       ...
       member definition;
    } [one or more union variables]; 

    联合标记是可选的,每个成员的定义是一个普通的变量定义,如int;或浮动f;或任何其他有效的变量定义。在联盟的定义,之前的最后一个分号,你可以指定一个或多个工会变量,但它是可选的。这里是您将定义一个名为Data的联合类型,其中有三名成员,F,和str的方式:

    union Data
    {
       int i;
       float f;
       char  str[20];
    } data;

    现在,一个变量的数据类型可以存储一个整数,浮点数,字符串的字符。这意味着,一个变量,即。存储多种类型的数据,可以使用相同的内存位置。您可以使用任何内置或用户定义的数据类型在一个工会根据您的需求。

    占用的内存由工会将大到足以容纳最大的工会会员。例如,在上面的例子中的数据类型将占用20个字节的存储空间,因为这是最大的空间,它可以占用字符串。下面的例子将显示所占用的内存大小由上述工会:

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
     
    union Data
    {
       int i;
       float f;
       char  str[20];
    };
     
    int main( )
    {
       union Data data;        
    
       printf( "Memory size occupied by data : %d\n", sizeof(data));
    
       return 0;
    }

    上面的代码编译和执行时,它会产生以下结果:

    Memory size occupied by data : 20
    访问联盟成员
    要访问任何联合的成员,我们使用成员访问运算符(.)。被编码为一个周期工会之间的变量名和工会成员,我们希望访问的成员访问运算符。你会使用union关键字来定义联合类型的变量。以下是工会使用的例子来解释:

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
     
    union Data
    {
       int i;
       float f;
       char  str[20];
    };
     
    int main( )
    {
       union Data data;        
    
       data.i = 10;
       data.f = 220.5;
       strcpy( data.str, "C Programming");
    
       printf( "data.i : %d\n", data.i);
       printf( "data.f : %f\n", data.f);
       printf( "data.str : %s\n", data.str);
    
       return 0;
    }

    上面的代码编译和执行时,它会产生以下结果:

    data.i : 1917853763
    data.f : 4122360580327794860452759994368.000000
    data.str : C Programming

    在这里我们可以看到,i和f工会成员的值被损坏了,因为最后的值赋值给变量占用的内存位置,这是如果str的值成员要印出来不太清楚的原因。现在,让我们来看看同样的例子再次,在这里,我们将使用一个变量的时间,这是有工会的主要目的:

    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
     
    union Data
    {
       int i;
       float f;
       char  str[20];
    };
     
    int main( )
    {
       union Data data;        
    
       data.i = 10;
       printf( "data.i : %d\n", data.i);
       
       data.f = 220.5;
       printf( "data.f : %f\n", data.f);
       
       strcpy( data.str, "C Programming");
       printf( "data.str : %s\n", data.str);
    
       return 0;
    }

    上面的代码编译和执行时,它会产生以下结果:

    data.i : 10
    data.f : 220.500000
    data.str : C Programming
    在这里,所有的成员都印出来不太清楚,因为一名成员正在使用一次。

    浅谈C语言中的联合体
    http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2011/10/03/2198493.html

    转载于:https://www.cnblogs.com/fazero/p/4894557.html

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  • C语言 联合体

    2019-07-27 16:59:06
    文章目录联合体的作用联合体-变体记录联合的初始化 联合体的声明和结构体类似,但他的行为却和结构体不同。联合体所有成员引用的是内存中相同位置。当你想在不同时刻把不同东西存在同一个位置时可以使用联合体。 看...

    联合体的声明和结构体类似,但他的行为却和结构体不同。联合体所有成员引用的是内存中相同位置。当你想在不同时刻把不同东西存在同一个位置时可以使用联合体。
    看一个简单的例子。

    union {
    	float f;
    	int i;
    }fi;
    
    fi.f = 3.14159;
    printf("fi.i = %d\n", fi.i);
    

    在一个浮点型和整形都是32位的机器上,变量fi只占据内存中一个32位字,当f被使用时,这个字就作为浮点型值被访问;单i被使用时,这个字就作为整形值被访问。简单说就是同一块内存,被翻译成不同类型的数据,如何翻译取决于定义的数据类型。
    上面程序运行结果。

    fi.i =  1078530000
    

    联合体的作用

    为什么使用联合体,当你只想看浮点型数如何存储在一种特定的机器上,但对其他类型不感兴趣时,联合体可能适合你。看一个例子。

    BASIC需要记住程序使用的变量值,他提供了几种不同类型的变量。每个变量的类型必须和他的值一起存储。这里定义了一个结构用来存储这种信息,但是效率并不高。

    struct VARIABLE{
    	enum {INT, FLOAT,STRING} type;
    	int   int_value;
    	float  float_value;
    	char    *string_value;
    };
    

    当BASIC程序中一个变量被创建时,就创建一个这种类型的结构用来记录变量的类型,根据变量的类型,把变量的值存储在三个字段中的一个。这个结构的低效之处在于,每次都有两个字段被浪费,因为一个变量只有一种数据类型。
    联合可以减少这种浪费,把三个字段存储在同一块内存区域并不会产生冲突,在某个时刻,联合中只有一个字段会被使用。

    struct VARIABLE {
    	enum { INT, FLOAT, STRING} type;
    	union {
    		int    i;
    		float  f;
    		char   *s;
    	}value;
    };
    

    如果联合体的各个成员具有不同的变量,联合的长度等于最长成员的长度

    联合体-变体记录

    内存中某个特定的区域将在不同时刻存储不同类型的值,在有些情况下,这些值比简单的整型或浮点型更为复杂,它们每一个都是一个完整的结构。
    这个例子取自一个存货系统,他记录两个不同实体:零件(part)和装配件(subassembly)。

    struct PARTINFO {
    	int  cost;
    	int   supplier;
    	...
    };
    struct SUBASSYINFO {
    	int  n_parts;
    	struct {
    		char  partno[10];
    		short  quan;
    	}parts[MAXPARTS];
    };
    

    接下来的存货(inventory)记录了包含每个项目的一般信息,包括一个联合,或者用于存储零件信息,或者用于存储转配件信息。

    struct INVREC {
    	char partno[10];
    	int quan;
    	enum {PART, SUBASSY} type;
    	union {
    		struct PARTINFO part;
    		struct SUBASSYINFO  subassy;
    	}info;
    };
    

    在一个成员长度不同的联合体里,分配给联合体的内存数量取决于最大成员长度。如果这些成员长度相差悬殊,当存储长度较短成员时会浪费内存,在这种情况下更好的方法是在联合体重存储指向不同成员的指针,而不是存储成员本身。所有指针的长度都是相同的,这样就解决内存浪费的问题。当决定存储那个成员时,分配正确数量的内存来存储该成员。

    联合的初始化

    联合变量可以被初始化,但这个初始值必须是联合的第一个成员的类型,而且它必须位于一对花括号内。例如,

    union {
    	int   a;
    	float  b;
    	char   c[4];
    }x = {5};
    

    x.a 初始化为5.
    我们不能把这个变量初始化为一个浮点型或者字符值。如果给出的类型是任何其他类型的值,会被强制转化为整型并赋值给x.a。

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  • 有关C语言联合体(union)的使用

    千次阅读 2017-08-23 22:07:48
    在之前学C语言的时候没有接触过,这次学opencv时候突然看到了,就学习了一下先这个大神博客 1.联合体union基本特性——和struct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...

    在之前学C语言的时候没有接触过,这次学opencv的时候突然看到了,就学习了一下先这个大神的博客

    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”,其实是可以不加的,因为他不在主函数内,不是执行的语句,如果是主函数内声明的union就必须加分号了,在主函数内不加分号就涉及到基础常识了——没有分号隔开怎能叫一句。


    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。




    ====================================================================================================================================

    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 i;
            };
    };
    
    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);
    
            printf("sVal2's size:%d\n",sizeof(sVal2));
            printf("sVal2:%p\t%d\n",&sVal2);
    
            printf("sVal3's size:%d\n",sizeof(sVal3));
            printf("sVal3:%p\t%d\n",&sVal3);
    
            printf("sVal4's size:%d\n",sizeof(sVal4));
            printf("sVal4:%p\t%d\n",&sVal4);
    
            printf("sVal5's size:%d\n",sizeof(sVal5));
            printf("sVal5:%p\t%d\n",&sVal5);
    
            printf("sVal5's size:%d\n",sizeof(sVal5));
            printf("sVal5:%p\t%d\n",&sVal5);
    }
    地址供参考,主要看size,分别为:

    0,8,8,8,0,0


    s1只有类型,没有变量,没有变量自然就没有空间占用(s5同)。

    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)。


    s4和s5的做法能帮助排除干扰,将子结构体与联合体声明在外,内部直接引用,4是定义了变量,5什么都没做。


    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”




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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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    http://blog.csdn.net/huqinwei987/article/details/23597091 //这是原作者的blog

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  • C语言联合体UNION

    2020-12-21 08:35:28
    结构体和联合体的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而联合体的所有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。 结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和(成员...

    结构体(Struct)是一种构造类型或复杂类型,它可以包含多个类型不同的成员。在C语言中,还有另外一种和结构体非常类似的语法,叫做联合体(Union),它的定义格式为:

    union 联合体名{
    成员列表
    };

    结构体和联合体的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而联合体的所有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。

    结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和(成员之间因为格式对齐的原因),联合体占用的内存等于最长的成员占用的内存。共用体使用了内存覆盖技术,同一时刻只能保存一个成员的值,如果对新的成员赋值,就会把原来成员的值覆盖掉。

    联合体也是一种自定义类型,可以通过它来创建变量,例如:

    typedef union DataTag Data
    union DataTag {
        int n;
        char ch;
        double f;
    };
    Data a, b, c;
    

    联合体 data 中,成员 f 占用的内存最多,为 8 个字节,所以 data 类型的变量(也就是 a、b、c)也占用 8 个字节的内存,请看下面的演示:

    #include <stdio.h>
    
    typedef union DataTag Data
    union DataTag {
        int n;
        char ch;
        short m;
    };
    
    int main(){
        Data a;
        printf("%d, %d\n", sizeof(a), sizeof(union data) );
        a.n = 0x40;
        printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
        a.ch = '9';
        printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
        a.m = 0x2059;
        printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
        a.n = 0x3E25AD54;
        printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
       
        return 0;
    }
    

    运行结果:

    4, 4
    40, @, 40
    39, 9, 39
    2059, Y, 2059
    3E25AD54, T, AD54

    这段代码不但验证了联合体的长度,还说明联合体成员之间会相互影响,修改一个成员的值会影响其他成员。

    展开全文
  • 在C Programming Language 一书中对于联合体是这么描述: 1)联合体是一个结构; 2)它所有成员相对于基地址偏移量都为0; 3)此结构空间要大到足够容纳最"宽"成员; 4)其对齐方式要适合其中所有成员; ...
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    万次阅读 多人点赞 2016-11-16 15:32:46
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  • C语言联合体 union

    2021-02-24 08:35:40
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    2020-05-17 08:48:57
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    2019-04-23 00:51:16
    union就和以前理解一样,多个变量共用一块内存区域,初始默认占有内存空间是所有类型中,字节数最大那一个。 如果同时给union所有变量赋值呢?最后赋值会覆盖前值 举例: ...使用union判...
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  • C语言联合体union的使用

    热门讨论 2016-12-18 19:56:11
     最近在准备考研专业课中,遇到了C语言的联合体,在此总结一下。 二、简介  联合体union和结构体struct有一些相似之处,但两者本质上不同,在结构体中,各成员有各自内存空间,一个结构变量总长度是各...
  • C语言联合体union

    2010-09-13 19:56:00
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  • #include"stdio.h" #include"string.h" typedef unsigned char BYTE; //当多个类型多个对象多个事物只取其一时 //假设网络节点A和B中通信协议涉及...//最简单方式组织一个统一报文数据结构 /* typedef union t...
  • 使用C语言的联合体

    2021-05-24 21:13:47
    使用联合体将长整型数据高字节和低字节拆分并输出结果</p>
  • C语言中定义联合体的关键字是union。 定义一个联合类型的一般形式为: union 联合名 { 成员表 }; 成员表中含有若干成员,成员的一般形式为:类型说明符 成员名。其占用的字节数与成员中最大数据类型占用的字节数。...
  • union 共用体名{ 成员列表 }; 共用体有时也被称为联合或者联合体,这...共用体使用了内存覆盖技术,同一时刻只能保存一个成员值,如果对新成员赋值,就会把原来成员值覆盖掉。 共用体也是一种自定义类型,可以通
  • 联合体”(union)与“结构体”(struct)有一些相似之处。但两者有本质上不同。在结构体中,各成员有各自内存空间, 一个结构变量总长度是各成员长度之和。而在“联合”中,各成员共享一段内存空间, 一个联合...

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