联合体（共用体）的简单介绍

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

目录

概念：

联合的声明：

类比结构体：

联合体的大小：

联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩

 联合体的空间是共用的

联合体内部成员的赋值：

当最⼤成员⼤⼩不是最⼤对⻬数的整数倍的时候，就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。 

 相同成员的结构体和联合体的对比:

联合体的应用：

利用联合体，判断当前机器是⼤端？还是⼩端？

什么是大端小端：

简单介绍一下：

代码演示：

概念：

联合也是一种特殊的自定义类型。

这种类型定义的变量也包含一系列的成员，特征是这些成员公用同一块空间(所以联合也叫共用体)。

联合的声明：

union un { int a; char c; }u; 

• union是联合的关键字，不可更改。
• un 是联合的标签，相当于联合的名字，可以更改。
• {}花括号内部的是联合体的成员，和结构体一样，是一个不同类型数据的集合。
• u表示的是该联合类型创造的变量。

类比结构体：

• 联合体类比与结构体，或者说各方各面都和结构体类似，但是有一点不同。
• 如果将结构体比作一栋楼，那么这栋楼内有很多层住户，每一个住户都有各自的独立的空间。
• 而相比于结构体，联合体更像是一个出租屋，里面有好几位租客，它们很多的生活空间都是共用的。

联合体的大小：

联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩

union un { int a; char c; }u; int main() { int ret = sizeof(u); printf("%d\n",ret); return 0; }

从以上代码来看，int 类型的a占据了四个字节，而char 类型的c占据一个字节，那么理论上，联合体占据的总字节，应该是5个字节。

但是答案是这样吗？

并不是，这其实原理来自于联合体的特点之一：联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩。 

如上文说过，联合体好比一个出租屋，很多的生活空间都是共用的。

所以，联合体是开辟了一块大空间，让内部的成员一起使用。

 联合体的空间是共用的

又比如：

union un { int a; char c; }u; int main() { printf("%p\n"，&u); printf("%p\n"，&(u.a)); printf("%p\n"，&(u.c)); return 0; }

最终的答案是：

 这样能够证明联合体的空间是共用的。

联合体内部成员的赋值：

• 上文讲诉了联合体的空间内部就像合租一样，是共用空间的。
•  所以当赋予一个联合体成员数值的时候，其他的联合体成员是会被该成员的数值覆盖。

例如：

union un { int a; char c; }u; int main { union Un u; u.a = 0x; u.c = 0x00; return 0; }

• 我们先后对成员a和成员c进行赋值。
• 按照之前的说法，给成员c赋值，那么成员c所在的空间中的成员a的数值就会被c的数据覆盖，或者给成员a赋值，那么成员c所在空间的数据就会被a覆盖。

进行调试：

这是对int 类型的成员a进行赋值后。

随后又对char类型的成员c进行了赋值。

得到的结论如以上说法一致。，这种覆盖赋值的模式类似与共享单车。

当最⼤成员⼤⼩不是最⼤对⻬数的整数倍的时候，就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。 

union un { char arr[5]; int i; }u; int main() { printf("%d\n",sizeof(union un)); return 0; } 

以上代码是求联合体的字节数，按照之前的说法 “ 联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩。”

char arr[5]的字节大小是5，而int i 的字节大小是4，那么联合体大小一定是最大的成员的大小，也就是char arr[5]的大小，5个字节。

答案真是如此吗？

错误，这里涉及到了联合体成员内存对齐数。

具体看：http://t.csdn.cn/ONpPj

• 注意，对齐数其实是和变量的类型和默认对齐数有关的，char类型在内存中所占据的是1个字节，而VS编译器中默认的对齐数是8
• 而char c[5]的对齐数其实是默认对齐数 8 和 char 类型对应的1个字节中较小的那个，也就1
• 同样，默认对齐数是8 int类型所占据的字节是4，所以int i的对齐数是4
• 所以根据“当最⼤成员⼤⼩不是最⼤对⻬数的整数倍的时候，就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。 ”得出，联合体的大小要是最大对齐数的成员的对齐数的整数倍，成员i的对齐数是4，所以类型应该是4，但又根据“联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩”，而char c[5]在内存中需要5个字节，所以该联合体的大小必须大于5
• 最后，我们只能以成员中的最大对齐数进行翻倍，得到最近的数字以此得到联合体的大小。

又列如：

union un { short arr[7]; int i; }u; int main() { printf("%d\n",sizeof(union un)); return 0; } 

• 根以上原理，short arr[7] 所占据的字节是14 所以该联合体的大小至少是14
• 而short arr[7]的对齐数是2 int i的对齐数是4,所以该联合体的大小应该是对齐数4的整数倍，所以最后的答案是16.

 相同成员的结构体和联合体的对比:

结构体 struct S { char c; int i; }; struct S s = {0}; 联合体 union Un { char c; int i; }; union Un un = {0};

联合体的应用：

库存量、价格、商品类型这些其实都是公共属性，而除去这些公共属性外还有其他的一些单独属性

那么我们使用结构体来表示：

struct gift_list { //公共属性 int stock_number;//库存量 double price; //定价 int item_type;//商品类型 //特殊属性 char title[20];//书名 char author[20];//作者 int num_pages;//⻚数 char design[30];//设计 int colors;//颜⾊ int sizes;//尺⼨ };

而我们分别创建书、衬衫、杯子的变量时，会浪费很多空间。 

 当我们使用联合体表示时：

struct gift_list { int stock_number;//库存量 double price; //定价 int item_type;//商品类型 union { struct { char title[20];//书名 char author[20];//作者 int num_pages;//⻚数 }book; struct { char design[30];//设计 }mug; struct { char design[30];//设计 int colors;//颜⾊ int sizes;//尺⼨ }shirt; }item; };

 就会节约很多空间。

打印： 创建一共结构体变量gl

gl.item.book.title gl——最外面的结构体变量名 item——内部联合体的变量名 book ——联合体内部的某个结构体的结构体变量名 title——book这个变量所表示的结构体内部的成员名

利用联合体，判断当前机器是⼤端？还是⼩端？

什么是大端小端：

大端小端是内存存储数据的方法，而内存存储数据一般是二进制数位进行存储，所以这里便有了区分。

简单介绍一下：

int i = 1 

• 1的十六进制数位：0x 00 00 00 01  
• 去除前缀0x，十六进制数位从低到高是 01 00 00 00 这就是小端
• 而十六进制数位从高到低 00 00 00 01 这就是大端。

而判断机器的是大端还是小端，则是判断这十六进制数位的最前端的字节到底是00还是01，如果是00那么是大端，如果是01那么是小端。（这里使用整型数字1的十六进制数位进行判断）

而在此时便可以利用联合体的特点。

代码演示：

int check_sys() { union { int i; char c; }un; un.i = 1; return un.c; } 

通过提取出 int 类型的成员i 并进行赋值，而后返回char类型的成员c进行读取，因为联合体的特点，这两个成员都处在一个空间，且成员c是char类型，并没有进行赋值，所以再返回后读取的其实是int类型的成员i的数据，也是int类型成员i的最前端的空间数据。——（具体看联合体内部成员的赋值，这一个目录内容）

也就是可以使用以上代码，读取整型数字1再该编译器中，使用的是大端还是小端。