结构体与共用体（联合体）

2023-10-31

参考：结构体与共用体
作者：一只青木呀
发布时间： 2020-08-09 08:29:22
网址：https://blog.csdn.net/weixin_45309916/article/details/107889394

参考：联合体（union）的使用方法及其本质
作者：秦伟H
发布时间：2014-04-13 14:27:08
网址：https://blog.csdn.net/huqinweI987/article/details/23597091?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522162847148716780366592652%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=162847148716780366592652&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2_allsobaiduend~default-3-23597091.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=%E8%81%94%E5%90%88%E4%BD%93&spm=1018.2226.3001.4187

结构体

什么是结构体？

用来存储不同类型的（数组存储的是同种类型数据）数据

定义结构体

struct 结构体名字{

   	需要存储的类型或者数组
   	
};

例：

struct student
     {
          char name[20];
          int id;
     };

实际中，保存的数据一般不会是同一种类型。而结构体的大小也不是成员类型大小的简单相加。需要考虑到系统在存储结构体变量时的地址对齐问题。

由于存储变量地址对齐的问题，结构体大小计算必须满足两条原则：

一、结构体成员的偏移量必须是成员大小的整数倍

二、结构体大小必须是所有成员大小的整数倍

具体计算方法参照这篇博文：结构体对齐计算方式

定义结构体变量：

struct student stu1；这样就是定义一个结构体类型的变量，这样就能够使用这个结构体变量来存东西，其实就是给结构体里面的变量赋值，使用方式：stu1.id=12;直接‘ . ’出成员赋值即可。

定义结构体数组： struct student stu[10];这样就是定义一个结构体数组，这样就能狗使用这个结构体数组来存10个信息，使用方式:stu[0].id=12;跟上面一个直接 ’ . ’ 出成员赋值及即可。stu[0]就是表示第一个结构体变量

匿名结构体：

struct
{      

  	int id;
	char b;
}p;

这样想当然定义了结构体变量，变量名是p，要写就变量就在后面接几个变量名

实现给结构体取别名

typedef struct{

 
}Str;

Str s;  //可以直接定义结构体变量

结构体嵌套

struct Node{

         int a;

         int b;

    };

struct Str{

    struct Node n;

}

 

//示例

struct Str s;

s.n.a=10;

s.n.b=20;

联合体

概念

联合体又称共用体

union 名字{成员};

联合的所有成员引用的是内存中的相同位置，以最大的成员的内存长度作为union的内存大小。

定义:


union Node{

 	 char c;

  	 short s;

   	 int a;

    double d;

};

联合体虽然可以有多个成员，但同一时间只能存放其中一种

和struct的异同

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。

不过区别也挺明显：

结构体(struct)中所有变量是“共存”的——优点是“有容乃大”，全面；缺点是struct内存空间的分配是粗放的，不管用不用，全分配。
联合体(union)中是各变量是“互斥”的——缺点就是不够“包容”；但优点是内存使用更为精细灵活，也节省了内存空间。

共用内存地址

#include<stdio.h>
union var{
        long int l;
        int i;
};
int main(){
        union var v;
        v.l = 1;
        printf("v.l is %d\n",v.i);
        v.i = 2;
        printf("now v.l is %ld! the address is %p\n",v.l,&v.l);
        printf("now v.i is %d! the address is %p\n",v.i,&v.i);
        
        system("pause");  
        return 0;
}

在这里插入图片描述
所以，union叫共用体还真是贴切——完全就是共用一个内存首地址，并且各种变量名都可以同时使用，操作也是共同生效。如此多的access内存手段，确实好用，不过这些“手段”之间却没法互相屏蔽——就好像数组+下标和指针+偏移一样。

union所占内存空间大小

前面说了，首先，union的首地址是固定的，那么，union到底总共有多大？根据一些小常识，做个不严谨不高深的基础版验证吧。

根据：分配栈空间的时候内存地址基本上是连续的，至少同类型能保证在一起，连续就说明，我如果弄三个结构体出来，他们三个地址应该连着，看一下三个地址的间隔就知道了，也可以用sizeof直接看，就知道union的大小了。

#include<stdio.h>
union sizeTest{
        int a;
        double b;
};
main(){
        union sizeTest unionA;
        union sizeTest unionB;
        union sizeTest unionC;
 
        printf("the initial address of unionA is %p\n",&unionA);
        printf("the initial address of unionB is %p\n",&unionB);
        printf("the initial address of unionC is %p\n",&unionC);
        
        system("pause");  
        
}

在这里插入图片描述

很容易看出，8,0,8，这间隔是8字节，按double走的。

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