union(共用声明和共用一变量定义)
“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。
一.共用体声明和共用体变量定义
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:
union foo{/*“共用”类型“FOO”*/
int i; /*“整数”类型“i”*/
char c; /*“字符”类型“C”*/
double k; /*“双”精度类型“K”*/
};
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,其长度为联合中最大的变量长度的整数倍。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。
union foo/*“共用”类型“FOO”*/
{
chars[10]; /*“字符”类型的数组“S”下面有“10”个元素*/
int i; /*“整数”类型i*/
};
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。
下面举一个例了来加对深联合的理解。
#include <stdio.h>
void main()
{
union number{ /*定义一个联合*/
int i;
struct
{ /*在联合中定义一个结构*/
char first;
char second;
}half;
}num;
num.i=0x4241; /*联合成员赋值*/
printf("%c%c\n", num.half.first, num.half.second);
num.half.first='a'; /*联合中结构成员赋值*/
num.half.second='b';
printf("%x\n", num.i);
getchar();
}
输出结果为
:
AB
6261
从上例结果可以看出:当给i赋值后,其低八位0x41就是first的值,高八位0x42就是second的值;当给first和second赋字符后,这两个字符的ASCII码也将作为i的低八位和高八位。
二。union作用
1.为了方便看懂代码。
比如说想写一个3* 3的矩阵,可以这样写:
struct Matrix
{
union
{
struct
{
float _f11, _f12, _f13, _f21, _f22, _f23, _f31, _f32, _f33;
};
float f[3][3];
}_matrix;
};
struct Matrix m;
这两个东西共同使用相同的空间,所以没有空间浪费,在需要整体用矩阵的时候可以用
m._matrix.f(比如说传参,或者是整体赋值等);需要用其中的几个元素的时候可以用m._matrix._f11那样可以避免用m.f[0][0](这样不大直观,而且容易出错)。
二、大小端模式对union类型数据的影响
下面再看一个例子:
union
{
inti;
chara[2];
}*p,u;
p=&u;
p->a[0]= 0x39;
p->a[1]= 0x38;
printf( " %x\n " ,p->i);
这里需要考虑存储模式:大端模式和小端模式。
-
大端模式(Big_endian):字数据的高字节存储在低地址中,而字数据的低字节则存放在高地址中。
-
小端模式(Little_endian):字数据的高字节存储在高地址中,而字数据的低字节则存放在低地址中。
union型数据所占的空间等于其最大的成员所占的空间。对union型的成员的存取都是相对于该联合体基地址的偏移量为0处开始,也就是联合体的访问不论对哪个变量的存取都是从union的首地址位置开始。如此一解释,上面的问题是
二、如何用程序确认当前系统的存储模式?
上述问题似乎还比较简单,那来个有技术含量的:请写一个C函数,若处理器是Big_endian的,则返回0;若是Little_endian的,则返回1。
先分析一下,按照上面关于大小端模式的定义,假设int类型变量i被初始化为1。
以大端模式存储,其内存布局如下图:
以小端模式存储,其内存布局如下图:
变量i占4个字节,但只有一个字节的值为1,另外三个字节的值都为0。如果取出低地址上的值为0,毫无疑问,这是大端模式;如果取出低地址上的值为1,毫无疑问,这是小端模式。既然如此,我们完全可以利用union类型数据的特点:所有成员的起始地址一致。
到现在,应该知道怎么写了吧?参考答案如下:
int checkSystem( )
{
unioncheck
{
inti;
charch;
}c;
c.i= 1;
return(c.ch ==1);
}
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