C语言自定义类型——联合体-编程知识

C语言自定义类型——联合体

一、联合体是？

联合体和结构体差不多，但是其最大的区别在于联合体所有的成员共用一块内存空间。所以联合体也叫共用体。联合体通常用于节省内存空间。

那么联合体在内存中是怎么存储的呢？好奇怪鸭！共用一块内存空间不就乱套了嘛，带着疑问往下看

声明

//结构体
struct Struct
{char c;int i;
};//联合体
union Un
{char c;int i;
};

计算内存大小

#include<stdio.h>
union Un
{char c;int i;
};int main()
{union Un u = { 0 };printf("sizeof(u): %d\n", sizeof(u));return 0;
}
//sizeof(u): 4

为什么是4？
因为编译器只为最大的成员分配足够空间，其他成员和最大成员共享这一块内存空间。也会存在内存对齐的情况，后面讲。

二、联合体的特点

既然内存共享，那地址怎么区分？


#include<stdio.h>
union Un
{char c;int i;};int main()
{union Un u = { 0 };printf("&u: %d\n", &u);printf("&u.c: %d\n", &u.c);printf("&u.i: %d\n", &u.i);return 0;
}

在这里插入图片描述
1.地址一样，所以改变其中的一个值，那么另外的值也会发生改变。

例如

#include<stdio.h>
union Un
{char c;int i;};int main()
{union Un un = { 0 };un.i = 0x11223344;un.c = 0x55;printf("%x\n", un.i);return 0;
}

打开自己电脑上的VisualStudio 2022运行代码，调试，看内存。
给un.i赋值

在这里插入图片描述
给un.c赋值

2. 经过我们仔细观查，就不难画出un的内存布局
给un.c赋值时是从低地址开始赋值，到整个自己所占的字节。

三、联合体大小的计算

引出联合体大小的计算，不仅仅是联合体中最大的成员所占字节数。

#include <stdio.h>union Un1
{char c[5];int i;
};
union Un2
{short c[7];int i;
};
int main()
{//下⾯输出的结果是什么？printf("sizeof(union Un1): %d\n", sizeof(union Un1));printf("sizeof(union Un2): %d\n", sizeof(union Un2));return 0;
}

在这里插入图片描述
不再是5和7这么简单了。

规则：

联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩。
当最⼤成员⼤⼩不是最⼤对⻬数的整数倍的时候，就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。（和结构体内存对齐第四条类似！！！）

四、应用

节省空间

习1

⽐如，我们要搞⼀个活动，要上线⼀个礼品兑换单，礼品兑换单中有三种商品：图书、杯⼦、衬衫。
每⼀种商品都有：库存量、价格、商品类型和商品类型相关的其他信息。

图书：书名、作者、⻚数
杯⼦：设计
衬衫：设计、可选颜⾊、可选尺⼨

那我们j就会写出：

struct gift_list
{//库存 价格 名字int reserve;double price;char name[10];//图书：书名 作者 页数char author[10];int page;//杯子：设计char design[20];//衬衫：设计 颜色 尺寸char color[10];float size;};

那么在创建书时，杯子和衬衫的属性是没有用到的。
在创建杯子时，书和衬衫的的属性是没有用到的。
在创建衬衫时，书和杯子的的属性是没有用到的。
会浪费空间。
这里就可以用到所学的联合体。

struct gift_list
{//库存 价格 名字 商品类型int reserve;double price;int item_type;union {//图书：书名 作者 页数struct book{char name[10];char author[10];int page;};struct cup{//杯子：设计char design[20];};struct shirt{//衬衫：设计 颜色 尺寸char design[20];char color[10];float size;};}item;};