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。