联合体（Union）的使用与应用场景

引言

在 C/C++ 编程中，联合体（Union）是一个非常独特的数据结构。与结构体（struct）不同，联合体允许不同的数据类型共享同一块内存空间，从而节省内存。在许多需要高效内存管理的场景下，联合体的使用能够显著提高程序的性能与资源利用率。本文将从联合体的基本概念入手，深入探讨联合体的使用方式及其典型应用场景。

一、联合体的基本概念

1.1 什么是联合体？

联合体（Union）是一个数据结构，它允许不同类型的变量共享同一块内存空间。与结构体不同，结构体中的每个成员都有各自独立的内存空间，而联合体中的所有成员共享同一个内存区域。联合体的大小等于其最大成员的大小，这意味着在同一时间内，联合体只能存储一个成员的值。

1.2 联合体的声明与定义

在 C/C++ 中，联合体的定义方式与结构体非常相似，但有一些关键的区别。联合体通过 union 关键字定义，结构体则使用 struct 关键字。

#include <stdio.h>

// 定义联合体
union Data {
   
    int i;
    float f;
    char str[20];
};

int main() {
   
    union Data data;

    // 访问联合体成员
    data.i = 10;
    printf("data.i: %d\n", data.i);

    data.f = 220.5;
    printf("data.f: %.2f\n",