C语言关键字union的定义和使用详解

我不是女神ヾ 2022-10-29 07:37 199阅读 0赞

union，中文名“联合体、共用体”，在某种程度上类似结构体struct的一种数据结构，共用体(union)和结构体(struct)同样可以包含很多种数据类型和变量。

但在“联合”中, 各成员共享一段内存空间, 一个联合变量的长度等于各成员中最长的长度 。一个联合体类型必须经过定义之后, 才能使用它，才能把一个变量声明定义为该联合体类型。

当定义结构对象时，如果没有显式地初始化它们，则会采用一般初始化规则：如果该结构对象属于动态存储类型，那么其成员具有不确定的初始值。

另一方面，如果结构对象具有静态存储周期，那么其非指针成员初始值是 0，其指针成员初始值是空指针。

不同于结构成员——它们在结构中都具有单独的内存位置，联合成员则共享同一个内存位置。也就是说，联合中的所有成员都是从相同的内存地址开始。因此，可以定义一个拥有许多成员的联合，但是同一时刻只能有一个成员允许含有一个值。联合让程序员可以方便地通过不同方式使用同一个内存位置。

一、定义联合（union）  
联合的定义方式与结构是一样的，只是把关键字 struct 改成 union：

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union \[标签名称\]\{成员声明列表\};  
下面的例子定义了一个名为Data的联合类型，它有 3 个成员：i、x 和 str：

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union Data \{ int i;double x;char str \[16\];\};  
这种类型的对象可以存储一个整数、一个浮点数或一个短字符串。

例如：

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union StateMachine  
  
\{  
  
char character;  
  
int number;  
  
char \*str;  
  
double exp;  
  
\};  
一个union 只配置一个足够大的空间以来容纳最大长度的数据成员，以上例而言，最大长度是double 型态，所以StateMachine 的空间大小就是double 数据类型的大小。

在C++里，union 的成员默认属性页为public。union 主要用来压缩空间。如果一些数据不可能在同一时间同时被用到，则可以使用union。

二、初始化联合（union）  
与结构类似，通过初始化列表（initialization list）来初始化联合对象。但是，对联合来说，列表只有一个初始化器（initializer）。

与结构一样，C99 允许在初始化器中使用成员指示符来指示哪个成员被初始化。而且，如果初始化器没有成员指示符，那么就与联合内的第一个成员关联。具有自动存储类的联合对象也可以使用已有的同类型对象来初始化。下面是一些初始化例子：

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union Data var1=\{77\},  
  
var2=\{.str="Mary"\},  
  
var3=var1,  
  
myData\[100\]=\{ \{.x=0.5\},\{1\},var2\};  
数组 myData 中的元素如果没有指定初始化器，会被隐式地初始化为 0 值。

三、联合体变量的声明  
联合变量的说明和结构变量的声明方式相同, 也有三种形式：

第一种 ， 先定义联合体类型,再声明联合体变量 ;

第二种 ，定义联合体类型的同时声明联合体变量；

第三种 ，直接声明联合体（以匿名的形式定义联合体类型）。

以perdata类型为例,说明如下:

第一种， 先定义联合体类型,再声明联合体变量

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union perdata  
  
\{  
  
int class;  
  
char officae\[10\];  
  
\};  
  
union perdata a,b; /\*说明a,b为perdata类型\*/  
第二种， 定义联合体类型的同时声明联合体变量:

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union perdata  
  
\{  
  
int class;  
  
char office\[10\];  
  
\} a , b ;  
第三种， 直接声明联合体（以匿名的形式定义联合体类型）:

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union  
  
\{  
  
int class;  
  
char office\[10\];  
  
\}a,b  
经说明后的a,b变量均为perdata类型。a,b变量的长度应等于 perdata 的成员中最长的长度, 即等于office数组的长度,共10个字节。对a,b变量如赋予整型值时,只使用了2个字节,而赋予字符数组时,可用10个字节。

四、联合体变量的赋值和使用  
对联合体变量的赋值,使用都只能是对变量的成员进行。

联合变量的成员表示为: 联合变量名 . 成员名

例如,a被说明为perdata类型的变量之后,可使用 a.class，a.office

不允许只用联合变量名作赋值或其它操作。 也不允许对联合变量作初始化赋值,赋值只能在程序中进行。

一个联合体变量, 每次只能赋予一个成员值。一个联合变量的值就是联合变员的某一个成员值。