union 共用体的使用

╰半橙微兮° 2022-09-30 14:49 151阅读 0赞

union 共用体名\{

数据类型 成员名;

...

\} 变量名;

共用体表示几个变量共用一个内存位置，在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中，所有的共用体成员共用一个空间，并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。

正是利用union这个公用同块地址的特点可以有很多的用途。

1.CPU大小端的测试

首先了解下大小端模式：

### 大端模式 ###

所谓的大端模式，是指数据的低位（就是权值较小的后面那几位）保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；

### 小端模式 ###

所谓的小端模式，是指数据的低位保存在内存的低[地址][Link 1]中，而数 据的高位保存在内存的高地址中，这种存储模式将地址的高低和[数据][Link 2]位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，和我们的逻辑方法一致。

### 为什么有大小端模式之分 ###

为什么会有大小端模式之分呢？这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为 8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于 8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如一个16bit的short型x，在内存中的地址为0x0010，x的值为0x1122，那么0x11为高字节，0x22为低字节。对于 大端模式，就将0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。小端模式，刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

举个例子

2bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为：

下面这段代码能够简单的测试你的CPU是大端模式还是小端模式。

\#include <stdio.h> union test \{ int i; char a; \}; int main() \{ test Test; Test.i = 0x00000001;; if(Test.a == 1) \{ printf("小端模式"); \} else \{ printf("大端模式"); \} return 0; \}

由于union test公用内存，test.i（假设）在内存中00······01存在，低字节包含了1，高字节都是0。若是小端模式存储，

那么test.a的地址（低地址）里存的就是该是0x01。否则就是0。

可以通过这个小测试来检验。

2.unsigned int型转化成unsigned char类型

由于unsigned int 占四个字节（VC下，32位系统)，假设存了一个比较大的数，要是强制转化成unsigned char类型（VC下，32位系统)占一个字节，会存在数据的丢失。这时候可以通过一个共用体来解决。

还是先看代码吧，(\*^\_\_^\*)

\#include<stdio.h> union Uname \{ unsigned int Date; unsigned char buffer\[4\]; \}; int main() \{ Uname Un1; //定义联合体 Un1.Date = 0x11223344; printf("%x,%x,%x,%x",Un1.buffer\[0\],Un1.buffer\[1\],Un1.buffer\[2\],Un1.buffer\[3\]); return 0; \}

输出结果是44,33,22,11。为什么不是11,22,33,44呢？这就是上面说的CPU的大小端了。

由于我的CPU是小端模式的，因此高地址存高字节，低地址存低字节。Un1.Date存放形式 （参考下图）。Un1.buffer\[i\]从低地址到高地址读取，每次都是一个字节。通过这样的形式就能访问unsigned int中的各个位了。

[Link 1]: http://baike.baidu.com/view/494802.htm
[Link 2]: http://baike.baidu.com/view/38752.htm