C++中關于union的使用方法說明
1 概述
1.1 定義
union即為聯(lián)合,它是一種特殊的類。通過關鍵字union進行定義,一個union可以有多個數(shù)據成員。
例如:
union Token{ char cval; int ival; double dval; };
以上代碼定義了一個名為Token的聯(lián)合,該聯(lián)合中包含了3個數(shù)據成員。
1.2 互斥賦值
在任意時刻,聯(lián)合中只能有一個數(shù)據成員可以有值。
當給聯(lián)合中某個成員賦值之后,該聯(lián)合中的其它成員就變成未定義狀態(tài)了。
Token token; token.cval = 'a'; token.ival = 1; token.dval = 2.5;
以上代碼定義了聯(lián)合Token的一個變量token,此時token所占內存的數(shù)據如圖1所示。
圖1 token所占內存數(shù)據
紅色方框內的數(shù)據即為token所占內存數(shù)據。因為token中長度最大的變量是double類型,所以token的長度是8個字節(jié)。
之后首先為token的變量cval賦值,此時token所占內存的數(shù)據如圖2所示。
圖2 token所占內存數(shù)據
此時,token所占內存的第一個字節(jié)的值變?yōu)?x61,即字符’a’。
接下來為token的變量ival賦值,此時token所占內存的數(shù)據如圖3所示。
圖3 token所占內存數(shù)據
此時,token所占內存的前四個字節(jié)變?yōu)?x00000001,即為數(shù)字1。在對token的ival賦值之后,cval的值就變?yōu)榱?x01,實際上就沒有意義了。
最后,為token的變量dval賦值,此時token所占內存的數(shù)據如圖4所示。
圖4 token所占內存數(shù)據
此時,token所占內存的八個字節(jié)都有了相應的值。在對token的dval賦值之后,cval的值變?yōu)榱?x00,而ivale的值變?yōu)榱?x00000000,都沒有了實際意義,也就是之前提到的未定義狀態(tài)。
1.3 訪問權限
聯(lián)合可以為其成員指定public、protected和private等訪問權限,默認情況下,其成員的訪問權限為public。在“1.1 定義”中定義的聯(lián)合Token,其三個成員的訪問權限均為public。
2 為成員指定長度
在“1.2 互斥賦值”中提到,聯(lián)合的存儲空間至少能夠容納其最大的數(shù)據成員。
也可以為聯(lián)合的成員指定長度。
通過冒號操作符來實現(xiàn)成員長度的指定。
union U { unsigned short int aa; struct { unsigned int bb : 7;//(bit 0-6) unsigned int cc : 6;//(bit 7-12) unsigned int dd : 3;//(bit 13-15) }; } u;
以上代碼定義了一個名為U的聯(lián)合,并且定義了U的變量u。
聯(lián)合U包含兩個成員,一個是unsigned short int類型的變量,其大小為2個字節(jié);另一個是一個自定義結構,該自定義結構中包含了3個unsigned int類型的變量。
需要注意的是,每個unsigned int類型的變量的大小并不是默認的4個字節(jié),而是通過冒號操作符指定了其大小,該大小的單位是比特。所以,聯(lián)合u的大小是2個字節(jié)。
之后,對聯(lián)合u中的aa進行賦值
u.aa = 0xE07F;
此時,聯(lián)合u所占的內存數(shù)據如圖5所示。
圖5 聯(lián)合u所占內存數(shù)據
此時,u.bb所處的位置是0-6比特;u.cc所處的位置是7-12比特;u.dd所處的位置是13-15比特,如圖6所示。
圖6 聯(lián)合u的結構
所以,此時u.bb的值是127;u.cc的值是0;u.dd的值是7。
以上為個人經驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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