C语言菜鸟入门·关键字·union的用法

目录

1.  简介

2.  访问成员

2.1  声明

2.2  赋值

3.  共用体的大小

4.  与typedef联合使用

5.  更多关键字

1.  简介

        共用体（union）是一种数据结构，它允许在同一内存位置存储不同的数据类型，但每次只能存储其中一种类型的数据。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，而共用体中的所有成员共享同一块内存区域。

表达形式：

union union_name {
    data_type1 member1;
    data_type2 member2;
    data_type3 member3;
    // 其他成员
};

• union_name 是共用体的名称。
• member1, member2, member3 是共用体的成员。
• data_type1, data_type2, data_type3 是成员的类型。

举例：

union Data {
    int i;
    float f;
    char str[20];
};

2.  访问成员

2.1  声明

        访问共用体的成员与结构体类似，通过点操作符 (.) 来访问共用体的各个成员。每次只能访问共用体中的一个成员。

        我们先声明一个共用体：

union Data
{
	char data1;
	int  data2;
	float data3;
	double data4; 

    char str[20];
};

        在定义一个共用体变量，通过改变了来访问共用体成员：

union Data sum;

        合起来就是：

union Data
{
	char data1;
	int  data2;
	float data3;
	double data4; 

    char str[20];
};

union Data sum;

        简化形式：

union Data
{
	char data1;
	int  data2;
	float data3;
	double data4; 

    char str[20];
}sum;

        匿名结构：

union
{
	char data1;
	int  data2;
	float data3;
	double data4; 

    char str[20];
}sum;

2.2  赋值

        下面我们只对data1，进行赋值看看是什么结果：

#include <stdio.h>

union Data {
    char data1;       // char 类型
    int data2;        // int 类型
    float data3;      // float 类型
    double data4;     // double 类型
    char str[20];     // 字符数组
}sum;

int main() {

    // 1. 为 data1 赋值
    sum.data1 = 'A';
    printf("data1: %c\n", sum.data1);  
    printf("data2: %d\n", sum.data2);  
    printf("data3: %f\n", sum.data3);  
    printf("data4: %lf\n", sum.data4); 
    printf("str: %s\n", sum.str);

    return 0;
}

        可以看到所有共用体介能打印出data1的数据，说明他们共用一个内存空间： 

        下面我们对data2进行赋值，看看是什么结果：

#include <stdio.h>

union Data {
    char data1;       // char 类型
    int data2;        // int 类型
    float data3;      // float 类型
    double data4;     // double 类型
    char str[20];     // 字符数组
}sum;

int main() {

    // 1. 为 data1 赋值
    sum.data1 = 'A';
    printf("data1: %c\n", sum.data1);  
    printf("data2: %d\n", sum.data2);  
    printf("data3: %f\n", sum.data3);  
    printf("data4: %lf\n", sum.data4); 
    printf("str: %s\n", sum.str);
    
    printf("------------------------------------\n");
    printf("\n");
    printf("\n");
    printf("\n");
		    
    // 2. 为 data2 赋值，覆盖了 data1 的值
    sum.data2 = 12345;
    printf("data1: %c\n", sum.data1);  
    printf("data2: %d\n", sum.data2);  
    printf("data3: %f\n", sum.data3);  
    printf("data4: %lf\n", sum.data4); 
    printf("str: %s\n", sum.str);
    
    return 0;
}

        可以看到值被覆盖掉了： 

        我们换一种表达方式：

#include <stdio.h>

union Data {
    char str[4];    
    int data1;       
}sum;

int main() {

    sum.str[0] = 0x12;  
    sum.str[1] = 0x34;  
    sum.str[2] = 0x56;  
    sum.str[3] = 0x78; 
    
    printf("str: %x\n", sum.str[0]);
    printf("str: %x\n", sum.str[1]);
    printf("str: %x\n", sum.str[2]);
    printf("str: %x\n", sum.str[3]);
    printf("data1: %x\n", sum.data1);  
	    
    printf("--------------------------------\n");
    printf("\n");
    printf("\n");
    printf("\n");
		    
    sum.data1 = 0x12345678;
    
    printf("str: %x\n", sum.str[0]);
    printf("str: %x\n", sum.str[1]);
    printf("str: %x\n", sum.str[2]);
    printf("str: %x\n", sum.str[3]);
    printf("data1: %x\n", sum.data1);  
    
    return 0;
}

        会发现给数组赋值时，data1也会有数据显示，给data1赋值时，数组的数据会被覆盖掉：

        除此之外我们会发现，我们明明赋值赋的是12345678，但是为什么数组显示是str[0]=0x78，那是因为采用的小端模式。

3.  共用体的大小

        共用体的大小是其最大成员的大小，因为所有成员共享同一块内存空间。也就是说，尽管共用体可以包含多个成员，但内存只为其中最大的数据类型分配。

        例如，如果一个共用体包含一个 int（4字节）和一个 double（8字节），那么这个共用体的大小将是 8 字节，因为 double 占用的空间较大。

#include <stdio.h>

union Data
{
	char data1;
	int  data2;
	float data3;
	double data4; 

};

union Data sum;

int main()
{
	printf("data1占用的%d字节\n",sizeof(sum.data1));
	printf("data2占用的%d字节\n",sizeof(sum.data2));
	printf("data3占用的%d字节\n",sizeof(sum.data3));
	printf("data4占用的%d字节\n",sizeof(sum.data4));
    printf("共用体占用的%d字节\n",sizeof(sum));

  return 0;
}

4.  与typedef联合使用

        我们对共用体 union un 重定义为 u ，并通过 u 声明变量共用体变量 data2 并进行初始化。

#include<stdio.h>
 
union un
{
	char data1;
	int data2;
};
 
typedef union un u;
 
int main()
{
	u data2 = { 0 };
	data2.data1 = 'a';
 
	printf("%d", data2.data2);
 
	return 0;
}

        也可以写作：

#include<stdio.h>
 
typedef union un
{
	char data1;
	int data2;
}u;
 
int main()
{
	u data2 = { 0 };
	data2.data1 = 'a';
 
	printf("%d", data2.data2);
 
	return 0;
}

        匿名形式：

#include<stdio.h>
 
typedef union
{
	char data1;
	int data2;
}u;
 
int main()
{
	u data2 = { 0 };
	data2.data1 = 'a';
 
	printf("%d", data2.data2);
 
	return 0;
}

5.  更多关键字

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