union与大小端

今天药忘吃喽~ 2022-05-27 00:41 138阅读 0赞

union是C语言中的一个关键字，它的用法其实与struct很相似。  
　　union中的所有数据成员共用一个空间，同一时间只能存储其中的一个数据成员，并且所有的数据成员有相同的起始地址。例如：

union U
    {
         double d;
         int i;
         char c;
         float f;
    }u;

我们可以使用sizeof来检测一下上面例子的大小，可以发现它的大小是其中最大长度double类型的大小，是8个字节。  
　　![70][]

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##### 大小端堆union类型数据的影响 #####

首先解释一下什么是大小端？

**大端**（Big\_endian）字数据的**高字节**存储在**低地址**中，字数据的**低字节**存储在**高地址**中。  
**小端**（Little\_endian）字数据的**高字节**存储在**高地址**中，字数据的**低字节**存储在**低地址**中。

union型数据所占的空间等于其最大的成员所占的空间，对union型成员的存取都从相对于该联合体基地址的偏移量为0开始，也就是说对于联合体的访问，不论是哪个变量都是从union的首地址开始，所以机器大小端的不同会对union型的数据产生影响。举一个例子：

void test()
    {
         union
         {
              int i;
              char a[2];
         }*p, u;
         p = &u;
         p->a[0] = 0x39;
         p->a[1] = 0x38;
         printf("%x", p->i);
    }

这个程序会打印出来什么数据呢？  
　　通过vs2013测试，发现打印出来的是0xcccc3839。我们打开内存窗口，通过调试，可以发现内存第一行中左边是低地址，右边是高地址，而打印出来的数据的高字节存储在内存的高地址中，低字节存储在内存的低地址中，由此，也可以判断，我的电脑是小端。  
至于在大端的电脑下运行结果，通过推断也可以看出来是0x3938cccc  
![70 1][]

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现在有一道题：请写一个C函数，若处理器是大端的，则返回0；若是小端的，则返回1。  
这道题，我们可以通过联合体来解决。首先，我们定义一个int类型的变量，看一下他在内存中如何存储？

![70 2][]

通过联合体所有成员起始地址一样的特点，此时，我们取其最低位的一个字节，可以发现，如果是大端，则得到的是0，如果是小端，得到的是1。  
代码如下：

int CheckSystem()
    {
         union check
         {
              int i;
              char c;
         }c;
         c.i = 1;
         return c.c;
    }

测试发现，结果正确：  
![这里写图片描述][70 3]

[70]: /images/20220527/fafa14724b974ad388ca2988c797ecc9.png
[70 1]: /images/20220527/04fa659d5043454a842df887ff2378da.png
[70 2]: /images/20220527/66b582739c924199baa3f79e39de0165.png
[70 3]: /images/20220527/927d5b4816694e62b7481c30842fa949.png