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c語言,union有什麽用?

本質上來說和結構體是壹樣的,但是從包裝的角度來看有差異。

1、union中可以定義多個成員,union的大小由最大的成員的大小決定。?

2、union成員***享同壹塊大小的內存,壹次只能使用其中的壹個成員。?

3、對某壹個成員賦值,會覆蓋其他成員的值(也不奇怪,因為他們***享壹塊內存。但前提是成員所占字節數相同,當成員所占字節數不同時只會覆蓋相應字節上的值,比如對char成員賦值就不會把整個int成員覆蓋掉,因為char只占壹個字節,而int占四個字節)

4、聯合體union的存放順序是所有成員都從低地址開始存放的。

下面看壹個簡單的代碼:

?#include?<stdio.h>

typedef?union{

char?c;

int?a;

int?b;

}Demo;

int?main(int?argc,?char?**argv)

{

Demo?d;

d.c?=?'H';

d.a?=?10;

d.b?=?12;

printf("size:?%d\n",?sizeof(d));

printf("%c\t%d\t%d\n",?d.c,?d.a,?d.b);

return?0;

}

具體用法舉例:

1. 為了方便看懂代碼。

比如說想寫壹個3 * 3的矩陣,可以這樣寫:

struct?Matrix

{

union

{

struct

{

float?_f11,?_f12,?_f13,?_f21,?_f22,?_f23,?_f31,?_f32,?_f33;

};

float?f[3][3];

}_matrix;

};

struct?Matrix?m;

這兩個東西***同使用相同的空間,所以沒有空間浪費,在需要整體用矩陣的時候可以用

m._matrix.f (比如說傳參,或者是整體賦值等);需要用其中的幾個元素的時候可以用m._matrix._f11那樣可以避免用m.f[0][0](這樣不大直觀,而且容易出錯)。

2. 用在強制類型轉換上(比強制類型轉換更加容易看懂)

下面舉幾個例子:

(1). 判斷系統用的是big endian 還是 little endian(其定義大家可以到網上查相關資料,此略)

#define?TRUE?1

#define?FALSE?0

#define?BOOL?int

BOOL?isBigEndian()

{

int?i?=?1;/*?i?=?0x00000001*/

char?c?=?*(char?*)&i;?/*?註意不能寫成?char?c?=?(char)i;?*/

return?(int?)c !=?i;

}

如果是little endian字節序的話,那個i = 1;的內存從小到大依次放的是:0x01 0x00 0x00 0x00,如是,按照i的起始地址變成按照char *方式(1字節)存取,即得c = 0x01;

反之亦然

也許看起來不是很清晰,下面來看壹下這個:

BOOL?isBigEndian()

{

union

{

int?i;

char?c;

}test;

test.c?=?2;

return?test.i?!=?2;

}

這裏用的是union來控制這個***享布局,有個知識點就是union裏面的成員c和i都是從低地址開始對齊的。同樣可以得到如此結果,而且不用轉換,清晰壹些。

什麽,不覺得清晰那再看下面的例子:

(2). 將little endian下的long long類型的值換成 big endian類型的值。已經知道系統提供了下面的api:long htonl(long lg);作用是把所有的字節序換成大端字節序。因此得出下面做法:

long?long?htonLL(long?long?lg)

{

union?

{

struct?

{?

long?low;

long?high;

}val_1;

long?long?val_2;

}val_arg,?val_ret;

if?(?isBigEndian()?)

return?lg;

val_arg.val_2?=?lg;

val_ret.val_1.low?=?htonl(?val_arg.val_1.high?);

val_ret.val_1.high?=?htonl(?val_arg.val_1.low?);

return?val_ret.val_2;

}

只要把內存結構的草圖畫出來就比較容易明白了。

(3).為了理解c++類的布局,再看下面壹個例子。有如下類:

class?Test

{

public?:

float?getFVal(){?return?f;}

private?:

int?i;

char?c;

float?f;

};

Test t;

不能在類Test中增加代碼,給對象中的f賦值7.0f.

class?Test_Cpy

{

public?:

float?getVal(){?return?f;}

float?setVal(float?f){?this?->f?=?f;}

private?:

int?i;

char?c;

float?f;

};

....

int?main()

{

Test?t;

union

{

Test?t1,?

Test_Cpy?t2;

}test;

test.t2.setVal(7.0f);

t?= test.t1;

assert(?t.getVal()?==?7.0f?);

return?0;

}

說明:因為在增加類的成員函數時候,那個類的對象的布局基本不變。因此可以寫壹個與Test類壹樣結構的類Test_Cpy,而多了壹個成員函數setVal,再用uinon結構對齊,就可以給私有變量賦值了。(這種方法在有虛機類和虛函數機制時可能失靈,故不可移植)至於詳細的討論,網上有,這個例子在實際中沒有用途,只是用來考察這個內存布局的使用而已.

union在操作系統底層的代碼中用的比較多,因為它在內存***賞布局上方便且直觀。所以網絡編程,協議分析,內核代碼上有壹些用到union都比較好懂,簡化了設計。

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