结构体和共用体

本文深入解析C语言中的共用体(Union)概念,对比结构体,解释共用体如何实现成员间共享同一段内存的特点,以及其在内存管理和数据存储上的独特优势。

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通过前面的讲解,我们知道结构体(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,叫做共用体(Union),
它的定义格式为:
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,这也是 Union 这个单词的本意。

结构体和共用体的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而共用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(成员之间可能会存在缝隙),共用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。

共用体也是一种自定义类型,可以通过它来创建变量,例如:

union data{    
    int n;  
    char ch;    
    double f;
    };union data a, b, c;

上面是先定义共用体,再创建变量,也可以在定义共用体的同时创建变量:

union data{    
    int n;   
    char ch;    
    double f;
    } a, b, c;

如果不再定义新的变量,也可以将共用体的名字省略:

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

共用体 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>
union data{   
        int n;       
        char ch;    
        short m;
        };
int main()
{  
     union data a;    
     printf("%d, %d\n", sizeof(a), sizeof(union data) );   
     
     return 0;
 }
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