C語言聯(lián)合體Union特點(diǎn)及運(yùn)用全面講解教程

更新時(shí)間：2021年10月22日 15:26:52 作者：高郵吳少

這篇文章主要為大家介紹了C語言聯(lián)合體Union特點(diǎn)及運(yùn)用的全面講解教程有需要深度朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步早日升職加薪

前言

上一期C語言快速入門我們學(xué)習(xí)了枚舉類型及相關(guān)知識點(diǎn)

這期我們來跟著筆者學(xué)習(xí)一下聯(lián)合體相關(guān)知識，相信聰明的你一定會有所收獲！

提示：以下是本篇文章正文內(nèi)容，下面案例可供參考

一、聯(lián)合（共用體）定義

聯(lián)合是一種特殊的自定義類型，該種類型定義的變量也包含一系列的成員，特征是這些成員共用同一塊空間，所以聯(lián)合體也被稱為共用體。

代碼如下（示例）：

#include<stdio.h>
union Un//聯(lián)合類型的聲明,union是聯(lián)合體關(guān)鍵字
{
	char c;//1字節(jié)
	int i;//4字節(jié)
};
int main()
{
	union Un u = {0};
	printf("%d\n", sizeof(u));
	printf("%p\n", &u);
	printf("%p\n", &(u.c));//u.c表示聯(lián)合體的成員c，該引用方法類似結(jié)構(gòu)體
	printf("%p\n", &(u.i));
}

打印結(jié)果如下：

在這里插入圖片描述

由sizeof（u）我們知道這個(gè)聯(lián)合體總計(jì)占4個(gè)字節(jié)，而聯(lián)合體成員i是int類型的，它占了4個(gè)字節(jié)，另外一個(gè)c是char類型占了1個(gè)字節(jié)，兩個(gè)一起占了4個(gè)字節(jié)。說明c和i必然有一處是共用一塊空間的，再者有u本身和它的兩個(gè)成員是一個(gè)地址如上圖003EFA80，說明首地址是重合的，簡易示圖如下：

在這里插入圖片描述

由于共用空間這種特點(diǎn)就導(dǎo)致了，你改變c，i也會隨之改變。這里和結(jié)構(gòu)體是完全不一樣的，結(jié)構(gòu)體成員相互獨(dú)立，但聯(lián)合體不一樣，改一個(gè)，其他的也會改變。所以這里，在同一時(shí)間，你只能使用一個(gè)聯(lián)合體成員，你使用c就不要用i，因?yàn)槟鉩改變的時(shí)候，一定會影響到你i的使用，程序非常容易出問題。

二、聯(lián)合的特點(diǎn)及運(yùn)用

聯(lián)合的成員是共用一塊內(nèi)存空間的，這樣一個(gè)聯(lián)合變量的大小，至少是最大成員的大?。ㄒ?yàn)槁?lián)合）

我們再來看看聯(lián)合體在解決判斷內(nèi)存存儲是大端存儲還是小端存儲的優(yōu)勢
代碼如下（示例）：

union U
{
	char c;
	int i;
}u;//聯(lián)合體變量創(chuàng)建方法類比結(jié)構(gòu)體
int main()
{
	u.i = 1;
	//0x 00 00 00 01
	//低地址-------->高地址
	//01 00 00 00 小端存儲 低位放低地址
	//00 00 00 01 大端存儲 低位放高地址
	if (u.c == 1)
	{
		printf("小端");
	}
	else
	{
		printf("大端");
	}
}

由于i和c是共用一塊內(nèi)存，我們創(chuàng)建了i之后只要判斷1是在高地址還是低地址即可，又因?yàn)閏是和i是一個(gè)地址（低），所以只要判斷c里面放的是1還是0即可，非常的方便。

三、聯(lián)合的大小計(jì)算

在計(jì)算聯(lián)合體大小之前我們必須知道兩個(gè)知識點(diǎn)：
1.聯(lián)合的大小至少是最大成員的大小
2.當(dāng)最大成員大小不是最大對齊數(shù)的整數(shù)倍的時(shí)候，就要對齊到最大對齊數(shù)的整數(shù)倍。

舉例說明：

#include<stdio.h>
union Un1
{
	char c[5];//1個(gè)char類型占1字節(jié)，5個(gè)占5字節(jié)
	int i;//4字節(jié)
};
union Un2
{
	short c[7];//1個(gè)short類型占2字節(jié)，7個(gè)占14字節(jié)
	int i;//4字節(jié)
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(union Un1));//打印8
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));//打印16
}

Un1解釋:

char創(chuàng)建一個(gè)大小為5的數(shù)組和放5個(gè)char類型的是一樣道理，對齊數(shù)仍然是1
int類型的i自身大小4字節(jié)，默認(rèn)對齊數(shù)8，對齊數(shù)是4。i和c兩個(gè)最大的對齊數(shù)是4，而最大成員大小是數(shù)組c（5個(gè)字節(jié)），5不是4的倍數(shù)，我們需要對齊到最大對齊數(shù)的整數(shù)倍，也就是8（從5到8會浪費(fèi)3個(gè)字節(jié)空間）

Un2解釋：

short創(chuàng)建的c數(shù)組，我們同上可知其c對齊數(shù)是2，i對齊數(shù)是4，最大對齊數(shù)為4。最大成員大小也就是c數(shù)組大小為14,14并不是最大對齊數(shù)4的整數(shù)倍，14往上對齊到16,16是4的整數(shù)倍。