C基础-联合体-2-应用场景集合

忘是亡心i 2022-12-16 10:53 147阅读 0赞

联合体节省内存空间

确保多个互斥的结构成员不会同时出现（浪费RAM）。

这个就很容易理解了，多个变量使用同一处内存。

应用：

1.  判断系统用的是big endian 还是 little endian
2.  强制类型转换（int 和 char数组转换，float 和 char数组转换）
3.  用一个成员把值存储在一个联合中，然后用另一个成员查看内容。一般用在位域场景。
4.  //便于阅读代码。
5.  在结构中储存与其成员有从属关系的信息。

联合体的应用举例：

场景1：判断系统用的是big endian 还是 little endian

`/*` `使用联合体，判断系统是大端还是小端。` `大端模式：高位对应低地址，低位对应高地址 ；小端模式：高位对应高地址，低位对应低地址 ；` `union量的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放的。` `*/`
    `#include <stdio.h>`
    `#include <stdlib.h>`
    
    `union AA`
    `{ `
    	`int b;`
    	`char a;`	
    `};`
    
    `void main(void)`
    `{ `
    	`union AA temp={ .b=1};`
    
    	if(1 == temp.a)
    	{ 
    		printf("little endian.\n");
    	}
    	else
    	{ 
    		printf("big endian.\n");
    	}	
    
    `}`

应用场景2：强制类型转换（不同数据类型，进行转换）

`/*`  
`举例：强制类型转换`  
`单片机应用场景：`  
`AA： 将int的数据转换成4个字节数组，通过uart发出去。`  
`CC： 将float的数据转换成4个字节数组，通过uart发出去。`  
`*/`

`#include <stdio.h>`
    `#include <stdlib.h>`
    
    `union AA`
    `{ `
    	`int  b;`
    	`char a[4];`	
    `};`
    
    `union CC`
    `{ `
    	`float  c;`
    	`char   d[4];`	
    `};`
    
    `void main(void)`
    `{ `
    	`union AA temp={ .b=0x12345678};`
    	`union CC temp1={ .c=12.45};`
    	`char i = 0;`
    ``	
    
    	//printf("sizeof(int) = %d, sizeof(float) = %d\n",sizeof(int),sizeof(float));
    	
    	for(i=0;i<4;i++)
    	{ 
    		printf("%x",temp.a[i]);
    	}
    	printf("\n");
    	
    	for(i=0;i<4;i++)
    	{ 
    		printf("%x",temp1.d[i]);	
    	}
    	printf("\n");
    
    `}`

运行结果：

78563412  
33334741

应用场景三：用一个成员把值存储在一个联合中，然后用另一个成员查看内容。

举例1：

`typedef enum` 
    `{ `
        `warn_overTempDerating,    // /* 0 */ 过温降额
        warn_pvVDerating,    // /* 1 */ PV电压降额
        warn_freqDerating,    // /* 2 */ 频率降额
        warn_inputOverLoad,    // /* 3 */ 输入过载
        warn_NTCFail,    // /* 4 */ 部分NTC失效
        warn_insulation_res,    // /* 5 */ PV绝缘阻抗失效
        warn_doorswitch,    // /* 6 */ 机柜门开关
        warn_AC_Breaker,    // /* 7 */ AC断路器
        warn_DC_Breaker,    // /* 8 */ DC断路器
        warn_volt_rise,    // /* 9 */ 电压上升
        warn_flash_access    // /* 10 */ 外部flash错误`
    `}warningCodeE_t;`
    
    `typedef struct` 
    `{ `
        `uint16_t warn_overTempDerating:1;    //过温降额`
        `uint16_t warn_pvVDerating:1;    //PV电压降额`
        `uint16_t warn_freqDerating:1;    //频率降额`
        `uint16_t warn_inputOverLoad:1;    //输入过载`
        `uint16_t warn_NTCFail:1;    //部分NTC失效`
        `uint16_t warn_insulation_res:1;    //PV绝缘阻抗失效`
        `uint16_t warn_doorswitch:1;    //机柜门开关`
        `uint16_t warn_AC_Breaker:1;    //AC断路器`
        `uint16_t warn_DC_Breaker:1;    //DC断路器`
        `uint16_t warn_volt_rise:1;    //电压上升`
        `uint16_t warn_flash_access:1;    //外部flash错误`
    `}warningCode_t;`
    
    `typedef union` 
    `{ `
        `uint32_t all;    //`
        `warningCode_t code;    //`
    `}warning_t;`
    
    `warning_t stWarningCode;`
    
    `#define BIT(x)  (1LL << (x))`
    
    `#define mExistCode(code,codeID)  (code & BIT(codeID))`
    
    `#define mExistWarning(warnID) mExistCode(stWarningCode.all,warnID)`
    
    `stWarningCode.all = 0;`
    
    `if(mExistWarning(warn_volt_rise))`
    
    `{ `
    
    	`... ...`
    
     `}`

解析：

`设置值的是位域部分。`

`stWarningCode.code.warn_volt_rise = 1;`

`读值：`

`stWarningCode.all`

举例2：

`typedef __packed union  
    { 
    	u8 data[UPGRADE_AUTH_STRING_LEN];
    	__packed struct { `
    		`u16 cos_setup_data_format_version;`
    		`u8  customer_id[MAX_LENGTH_CUSTOMER_ID];`
    		`u8  customer_id_mask;`
    		`u8  hid[MAX_LENGTH_HID];`
    		`u8  hid_mask;`
    		`u8  lot_code[MAX_LENGTH_LOT_CODE];`
    		`u8  lot_code_mask;`
    		`u32 cos_code_a_flash_start_address;`
    		`u32 cos_code_a_flash_end_address;`
    		`u8  cos_code_hash[MAX_LENGTH_HASH];`
    		`u32 cos_log_c_flash_start_address;`
    		`u32 cos_log_c_flash_end_address;`	
    		`u32 cos_data_b_flash_start_address;`
    		`u32 cos_data_b_flash_end_address;`		
    		`u8  authorization_hash[MAX_LENGTH_HASH];`
    	`}item;`
    `}UPGRADE_AUTHORIZATION_STRING;`
    
    `typedef __packed struct`
    `{ `
    	`u8  dest_address,source_address;`
    	`u32 upgrade_ticket;`
    	`UPGRADE_AUTHORIZATION_STRING authorization;`
    `}UPGRADE_AUTHORIZATION;`

场景四：无

场景五：在结构中储存与其成员有从属关系的信息。  
假设用一个结构表示一辆汽车。

如果汽车属于驾驶者，就要用一个结构成员来描述这个所有者。

如果汽车被租赁，那么需要一个成员来描述其租赁公司。

可以用下面的代码来完成：

//所有者信息
    
    `struct owner { `
    　　`char socsecurity[12];`
    　　`……`
    `};`
    
    //租赁公司
    
    `struct leasecompany { `
    　　`char name[40];`
    　　`char headquarters[40];`
    　　`……`
    `};`
    
    //根据status的状态，来选择使用owncar或者leasecar
    
    `union data { `
    　　`struct owner owncar;`
    　　`struct leasecompany leasecar;`
    `};`
    
    
    
    `//汽车信息`
    
    `struct car_data { `
    　　`char make[15];`
    　　`int status; /* 私有为0，租赁为1 */`
    　　`union data ownerinfo;`
    　　`……`
    `};`
    假设flits是car_data

类型的结构变量。

如果flits.status为0，程序将使使用flits.ownerinfo.owncar.socsecurity，

如果flits.status为1，程序则使用flits.ownerinfo.leasecar.name。