Struct 和 Union区别

struct和union的区别和存储方式 结构体struct是存储多个数据对象的内存块,这些对象不重叠。union是一块内存,用于存储多个数据对象,但只能存储其中最大的一个,因此在任何时候只能存储一个数据对象。 union和 struct 之间的主要区别在于 union 成员覆盖彼此的内存,因此 union 的 sizeof = 1 ,而 struct 成员一个接一个地分布在内存里(在可选的填充之间分布)。union也足够大以包含其所有成员,并且具有适合其所有成员的对齐方式。假设 int 只能存储在 2 个字节的地址并且是 2 个字节的宽度,而 l 阅读详情
AI摘要

本文详细解释了C++中的结构体和联合体的区别,包括成员存储、内存分配、赋值覆盖等方面,并通过实例说明了如何灵活使用这两种数据类型。同时,文章深入探讨了C++中的内存对齐方式及其影响,通过具体代码展示了对齐方式如何决定复合数据类型的大小。

一、Struct 和 Union有下列区别:

1.在存储多个成员信息时,编译器会自动给struct第个成员分配存储空间,struct 可以存储多个成员信息,而Union每个成员会用同一个存储空间,只能存储最后一个成员的信息。

2.都是由多个不同的数据类型成员组成,但在任何同一时刻,Union只存放了一个被先选中的成员,而结构体的所有成员都存在。

3.对于Union的不同成员赋值,将会对其他成员重写,原来成员的值就不存在了,而对于struct 的不同成员赋值 是互不影响的。

注:在很多地方需要对结构体的成员变量进行修改。只是部分成员变量,那么就不能用联合体Union,因为Union的所有成员变量占一个内存。eg:在链表中对个别数值域进行赋值就必须用struct.

 

二、实例说明

struct 简单来说就是一些相互关联的元素的集合,说是集合,其实它们在内存中的存放是有先后顺序的,并且每个元素都有自己的内存空间。那么按照什么顺序存放的呢?其实就是按你声明的变量顺序来存放的,下面先看一个例子:

struct sTest

{

int a;  //sizeof(int) = 4

char b;  //sizeof(char) = 1

shot c; //sizeof(shot) = 2

}x;

所以在内存中至少占用 4+1+2 = 7 byte。然而实际中占用的内存并不是7 byte,这就涉及到了字节对齐方式。

 

union 的不同之处就在于,它所有的元素共享同一内存单元,且分配给union的内存size 由类型最大的元素 size 来确定,如下的内存就为一个double 类型 size :

union uTest

{

int a;   //sizeof(int) = 4

double b;  //sizeof(double) = 8

char c;  //sizeof(char) = 1

}x;

所以分配的内存 size 就是8 byte。

既然是内存共享,理所当然地,它不能同时存放多个成员的值,而只能存放其中的一个值,就是最后赋予它的值,如:

x.a = 3; x.b = 4.5; x.c = ‘A’;

这样你只看到x.c = ‘A’,而其它已经被覆盖掉,失去了意义。

eg:  Sample联合只包含其中某一个成员,要么是index,要么是price。

union Sample {

   int index;

   double price; };

若  Sample ss; ss.index =10;// 从今往后只能使用ss.index

若  Sample ss; ss.price=14.25;// 从今往后只能使用ss.price

 在union的使用中,如果给其中某个成员赋值,然后使用另一个成员,是未定义行为,后果自负。

struct成员是互相独立的,一个struct包含所有成员。

C/C++ code
struct Example
{
int index;
double price;
};

Example结构包含两个成员,修改index不会对price产生影响,反之亦然。
union的成员共享内存空间,一个union只包含其中某一个成员。

说到这里,大家应该已经明白两者最关键的区别了吧,无非就在于内存单元的分配和使用。然而要灵活地使用struct和union 还是存在许多小技巧的,比如:元素的相关性不强时,完全是可以使用union,从而节省内存size; struct和union还可以相互嵌套。

 

三、内存对齐方式

union u
{
 double a;
 int b;
};

union u2
{
 char a[13];
 int b;
};

union u3
{
 char a[13];
 char b;
};

cout<<sizeof(u)<<endl; // 8
cout<<sizeof(u2)<<endl; // 16
cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13

  都知道union的大小取决于它所有的成员中,占用空间最大的一个成员的大小。所以对于u来说,大小就是最大的double类型成员a了,所以sizeof(u)=sizeof(double)=8。但是对于u2和u3,最大的空间都是char[13]类型的数组,为什么u3的大小是13,而u2是16呢?关键在于u2中的成员int b。由于int类型成员的存在,使u2的对齐方式变成4,也就是说,u2的大小必须在4的对界上,所以占用的空间变成了16(最接近13的对界)。

  结论:复合数据类型,如union,struct,class的对齐方式为成员中对齐方式最大的成员的对齐方式。

顺便提一下CPU对界问题,32的C++采用8位对界来提高运行速度,所以编译器会尽量把数据放在它的对界上以提高内存命中率。对界是可以更改的,使用#pragma pack(x)宏可以改变编译器的对界方式,默认是8。C++固有类型的对界取编译器对界方式与自身大小中较小的一个。例如,指定编译器按2对界,int类型的大小是4,则int的对界为2和4中较小的2。在默认的对界方式下,因为几乎所有的数据类型都不大于默认的对界方式8(除了long double),所以所有的固有类型的对界方式可以认为就是类型自身的大小。更改一下上面的程序:

#pragma pack(2)
union u2
{
 char a[13];
 int b;
};

union u3
{
 char a[13];
 char b;
};
#pragma pack(8)

cout<<sizeof(u2)<<endl; // 14 由于手动更改对界方式为2,所以int的对界也变成了2,u2的对界取成员中最大的对界,也是2了,所以此时sizeof(u2)=14。
cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13 ,char的对界为1

   结论:C++固有类型的对界取编译器对界方式与自身大小中较小的一个。

 

struct的sizeof问题

  因为对齐问题使结构体的sizeof变得比较复杂,看下面的例子:(默认对齐方式下)
struct s1
{
 char a;
 double b;
 int c;
 char d;
};

struct s2
{
 char a;
 char b;
 int c;
 double d;
};

cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16

 同样是两个char类型,一个int类型,一个double类型,但是因为对界问题,导致他们的大小不同。计算结构体大小可以采用元素摆放法,我举例子说明一下:首先,CPU判断结构体的对界,根据上一节的结论,s1和s2的对界都取最大的元素类型,也就是double类型的对界8。然后开始摆放每个元素。

  对于s1,首先把a放到8的对界,假定是0,此时下一个空闲的地址是1,但是下一个元素d是double类型,要放到8的对界上,离1最接近的地址是8了,所以d被放在了8,此时下一个空闲地址变成了16,下一个元素c的对界是4,16可以满足,所以c放在了16,此时下一个空闲地址变成了20,下一个元素d需要对界1,也正好落在对界上,所以d放在了20,结构体在地址21处结束。由于s1的大小需要是8的倍数,所以21-23的空间被保留,s1的大小变成了24。

  对于s2,首先把a放到8的对界,假定是0,此时下一个空闲地址是1,下一个元素的对界也是1,所以b摆放在1,下一个空闲地址变成了2;下一个元素c的对界是4,所以取离2最近的地址4摆放c,下一个空闲地址变成了8,下一个元素d的对界是8,所以d摆放在8,所有元素摆放完毕,结构体在15处结束,占用总空间为16,正好是8的倍数。

 

特例:

#include<stdio.h>

union{

int i;

char x[2]; }a;

void main()

{

a.x[0]=10;

a.x[1]=1;

printf("%d",a.i);

 }

在联合体a中定义了两种数据类型,字符数组x以及整形变量i.其中整形变量是16位的,数组大小为2的字符数组为8X2=16位。如此一来,编译器便会为联合体a在内存中开辟一个16位的空间,这个空间里存储联合体的数据,但是这个空间只有16位,它既是整形变量的数据,也是字符数组的数据。如果你的程序从字符数组的角度解析这个空间,那么它就是两个字符,如果你的程序从整型的角度解析这个空间,那么它就是一个整数。  
  以你的程序为例子,现在已经开辟了一个16位的空间,然后我们假定现在空间还没有被赋值,为:  
  00000000 00000000  
  那么在运行完代码  
  a.x[0] = 10;  
  a.x[1] = 1;  
  之后,16位的空间变为:  
  00000110 00000001  
  然后程序运行  
  printf("%d",a.i);  
  就是把联合体a当成一个整数来解析,而不是字符串数组。那么这样一来,程序就把这16位变成了一个完整的整数:  
  (00000001 00000110)二进制 = (266)十进制 

union和struct 共用体union与结构体struct的区别 union:使不同类型变量共同占用同一段内存 struct:把不同类型的数据组合成一个整体--自定义数据类型 union abc{ int i; char m; }; 1、在联合体中,i和m共用一个内存位置。 2、当一个联合体被说明时,编译程序会产生一个变量,其长度为联合体中最大的变量长度。 结构 阅读详情

相关推荐

【ESP32-IDF笔记】20-配置以太网网络(W5500)

基于ESP32IDF和官方的ethernet驱动,配置W5500以太网驱动芯片,实现ESP32的有线网络

别看了,就这些信息 3471

C语言里struct和union的区别

struct和union是C语言的两种数据结构,这两种都是常用的复合结构。 区别: (1) 联合体:所有成员共用一块地址空间,也就是说联合体只放了一个被选中的成员; 结构体:所有的成员的内存占用是累加的,其所有成员都存在,不同成员会放在不同地址; 在计算一个结构体变量的总长度时,其内存空间大小等于所有成员长度之和(需考虑字节对齐);而在联合体中,所有成员不能同时占用内存空间,...

qq_37200329的博客 3418

使用Kolla部署多节点Rocky版本OpenStack

openstack命令行客户端使用,post-deploy会在 /etc/kolla/目录下生成文件admin-openrc.sh。每次使用openstack命令时执行source /etc/kolla/admin-openrc.sh(manager节点执行)source /etc/kolla/admin-openrc.sh (将文件内容复制到/etc/profile中,即可一直生效)3.2.2 开始安装kolla-ansible,要带上--ignore-installed PyYAML,否则可能会报错。

gyc1206的博客 1926

结构体(struct)和联合体(union)的区别

U5中a四个字节,后面b和c加起来3个字节,正好补1个字节对齐;U6中b1个字节,要和后面的a对齐,需要补3个字节对齐,c也要补1个字节对齐,因而最终U6为12个字节。另外,要想改变这种默认对齐设置,可以用。代码中U3至少容纳最大e[5]=20字节,同时变量类型最大值是整数倍,即使double(字节数是8)的整数倍,因而sizeof(U3)=24。所有成员共用一块存储空间,在操作不同的成员时,编译器根据不同的成员类型,按照不同的方式取值。#pragma pack () /*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/

快乐的小鱼123 5万+

32位MIPS流水线CPU设计

32位MIPS流水线CPU设计(vivado)

m0_51320209的博客 3200

LTSPICE仿真电路:(二十八)三极管厄利电压与输出特性曲线深度解析

本文深入解析了LTSPICE仿真电路中三极管的厄利电压与输出特性曲线,详细介绍了厄利电压的物理意义、仿真设置及实际应用。通过伏安特性曲线和厄利电压的分析,帮助读者理解三极管放大性能的关键参数,并提供了电路设计中的优化方案和故障排查技巧。

weixin_26899659的博客 149

struct和union的区别

常见指令:

yukunjake的博客 3414

智能变电站协议系列-1、GOOSE、SV、MMS协议简介及GOOSE示例运行问题(IEC61850)

目前有一个新的研究,关于电网使用的GOOSE、SV、MMS协议,并使用相关库来做一下测试。由于goose、sv、mms等都属于IEC61850,因此,需要对IEC61850相关内容有一些了解,都是国际标准,属于电气自动化的一部分,对于自动化或者电气相关领域有接触的专业应该或多或少有一些了解。IEC61850目标是用于变电站自动化、分布式能源、水力和天然气发电厂、风力发电厂、电动汽车作为分布式能源等领域,目前似乎在变电站自动化方面的推广和使用更加广泛。

逍遥游的博客 2万+

union和struct的区别

 首先看看union,在c++中,union可能没有多大用处,在c语言中,可能我们要借助其完成很多巧妙的设计,下面是其一个完整的定义:        union UTest        {             double dlOne;             char   chOne;             byte   bArray[4];        };

Humwen 2199

DeepSeek高阶应用:DeepSeek+Coze构建智能文献综述与趋势分析自动化系统

本文详细介绍了如何利用DeepSeek与Coze构建智能文献综述与趋势分析自动化系统。通过DeepSeek的深度语义理解和结构化信息提取能力,结合Coze的可视化工作流编排,实现学术论文的自动解析、分类整理与知识入库。该系统能7x24小时自动追踪领域前沿,将研究人员从繁琐的文献处理中解放出来,专注于更高层次的思考与创新。

weixin_29050271的博客 179

深入解析XTEA加密算法的核心机制与优化策略

本文深入解析XTEA加密算法的核心机制与优化策略,详细介绍了XTEA在嵌入式系统和资源受限环境中的优势,包括其高效的加解密速度和低资源消耗。文章还探讨了XTEA的轮函数设计、关键参数优化策略以及实战应用中的性能对比,为开发者提供了安全增强方案和优化技巧。

k8l9m0n的博客 242

union 和 struct 的区别与联系

union ( 共用体):构造数据类型,也叫联合体   用途:使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)  struct ( 结构体 ):是一种构造类型  用途: 把不同的数据组合成一个整体——自定义数据类型 主要区别: 1. struct和union都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, union中只存放了一个被选中的成员; 而struct的所有成员都存在。在s

maopig的专栏 2705

28、时间敏感网络中可靠性感知的综合路由与调度

本文针对时间敏感网络(TSN)中现有路由与调度机制主要关注时间触发(TT)流量而忽略其他类型流量效用的问题,提出了一种可靠性感知的综合路由与调度机制。通过将具有不同可靠性和延迟要求的各类流量的联合路由与调度问题形式化为基于优化模理论(OMT)的混合整数规划问题,设计了完整的路由约束与调度约束,并分析了不同类型流量的传输效用,设定了优化目标以提升整体网络性能。实验结果表明,该机制在满足TT流量严格时延与可靠性要求的同时,显著提高了AVB和BE等非关键流量的传输效用,实现了多类型流量的高效协同传输。

hhh00的博客 95

union和struct的一些区别小结

union和struct的一些区别小结 1. union union中的所有成员共同占用一段内存,union的长度可以用sizeof运算符来求,union的长度要求必须: 1.至少要容纳最大成员类型变量的大小 2.必须是所有成员变量类型大小的整数倍 typedef union MyUnion//变量共同占用一段内存 { long i; int x; char a[17]; }TestUnion; int main() { TestUnion date; cout<<sizeof(da

qq_40877617的博客 319

LinePhone3.2.7(android端最新版本) sip客户端

SIP客户端For android:LinePhone3.2.7(最新版本),官网地址:http://www.linphone.org/

ssm框架搭建

这个是一个在idea上成功跑起来的ssm框架项目,保存在这里方便以后使用直接下载

C++ 中 struct 和 union 的区别及使用

内存分配方式:存储特性:访问方式:初始化: 2. 类型转换技巧 3. 协议解析优化 4. 变体记录实现 注意事项 安全性:访问非当前活跃的成员是未定义行为,可能导致程序崩溃或数据错误 C++17改进:引入了作为更安全的替代方案 构造函数限制:union不能包含有非平凡构造函数的成员(C++11后放宽了部分限制) 用途:union最适合用于需要节省内存且明确知道当前存储类型的场景 在C++中,union的这些特性使其特别适合底层编程、协议解析、硬件寄存器映射等需要精确控制内存布局的场景。

weixin_45422672的博客 322

STM32F407中文手册

STM32f407中文手册 本参考手册面向应用开发人员,提供有关使用 STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、 STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 微控制器存储器与外设的完整信息。STM32F405xx/07xx、STM32F415xx/17xx、STM32F42xxx 和 STM32F43xxx 构成一个微 控制器系列,各产品具有不同的存储器大小、封装和外设。有关订购信息以及器件的机械与电气特性,请参见数据手册。有关 ARM Cortex™-M4F 内核的信息,请参见《Cortex™-M4F 技术参考手册》。

C++中struct和union的区别

(1) 二者都是由不同的数据类型成员组成(否则也不需要定义这俩),但在任何同一时刻, 结构体存放所有的成员变量, 而共用体只存放一个被选中的成员。 (2)对于共用体的不同成员赋值,将会对其他成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于结构体的不同成员赋值是互不影响的。比如: ...

享受当下 663

温度PID控制PLC程序

温度PID稳定控制程序,适用于欧姆龙PLC,对其他PLC也具有很大参考价值

struct class union的区别

1

ycwasdfasdf的博客 1797

struct、union、const 和 #define 区别

1. struct、union struct可以存储不同类型数据,可以同时使用,union也可以存储不同类型的数据,但是只能同时存储其中的一种,也就是说当存储int类型的变量时,其他数据类型丢失,存储double时,int之类的数据也会丢失。 在一个联合体内可以定义多种不同的数据类型。union中的各个成员共用一块内存。 共用内存的大小是和union中占空间最大的元素所占用的空间一样大,即这些数据共享同一段内存。 通过这种方法,可以达到节省空间的目的。 与struct相同,union的默认访问权限也是公有的

欢迎来到小木虫1314的博客 565

class 、struct和union的区别:

struct、union、class的区别

qq_38669789的博客 318

一文梳理struct、union、class区别

struct和class区别 关于函数:在C语言中,定义是面向过程的,所以,数据和操作都是分开的,C语言中的struct不能写函数,而C++中则可以 关于继承:继承只能是在C++中,struct 默认的是public,而class 默认的是private,在c++ 的class中,数据是具有隐私的,默认情况下,不能让其他人进行访问的。构造函数必须是public的。 struct和union区别...

乌云踏雪 793

C语言中struct与union的区别

C语言中struct与union的区别

勇敢的心的网络笔记 8795
上一篇: 内联函数和域空间
下一篇: 几种编译器的性能比较
firefly_2002
博客等级 码龄14年 434粉丝 66原创
评论 3
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值