【c语言】自定义类型：联合体(公用体)【详解】

联合体

联合体类型的声明

1. 像结构体⼀样，联合体也是由⼀个或者多个成员构成，这些成员可以不同的类型。但是编译器只为最⼤的成员分配⾜够的内存空间。联合体的特点是所有成员共⽤同⼀块内存空间。所以联合体也叫：共用体。
2. 给联合体其中⼀个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。
3. 程序演示:

#include <stdio.h>

union Un
{
	char c;
	int i;
};

int main()
{
	//定义联合体变量
	union Un un = { 0 };
	//计算连个变量的⼤⼩
	printf("%d\n", sizeof(un));

	return 0;
}

为什么是4呢？大家可以思考一下

联合体的特点

1. 联合的成员是共⽤同⼀块内存空间 的，这样⼀个联合变量的大小，⾄少是最⼤成员的大小（因为 联合⾄少得有能⼒保存最⼤的那个成员 ）。
2. 代码1

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

   

   代码2

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

   

   

   数据在内存中是小端存储(大小端存储详解)，由于un.i和un.c占用的是同一块内存，首先给这块内存空间赋值0x11223344，然后赋值0x55，55覆盖了44

相同成员的结构体和联合体对比

1. 我们再对⽐⼀下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况。 

struct S
{
	char c;
	int i;
};

struct S s = { 0 };

union Un
{
	char c;
	int i;
};

union Un un = { 0 };

联合体大小的计算

1. 联合的大小⾄少是最⼤成员的⼤⼩。
2. 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 。

#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("%d\n", sizeof(union Un1));
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));

	return 0;
}

使用联合体是可以节省空间的，举例:

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。 那我们不耐⼼思考，直接写出⼀下结构：

struct gift_list
{
	//公共属性
	int stock_number;//库存量
	double price; //定价
	int item_type;//商品类型

	//特殊属性
	char title[20];//书名
	char author[20];//作者
	int num_pages;//⻚数

	char design[30];//设计
	int colors;//颜⾊
	int sizes;//尺⼨
};

上述的结构其实设计的很简单，⽤起来也⽅便，但是结构的设计中包含了所有礼品的各种属性，这样使得结构体的⼤⼩就会偏⼤，⽐较浪费内存。因为对于礼品兑换单中的商品来说，只有部分属性信息是常⽤的。⽐如： 商品是图书，就不需要design、colors、sizes。 所以我们就可以把公共属性单独写出来，剩余属于各种商品本⾝的属性使⽤联合体起来，这样就可以介绍所需的内存空间，⼀定程度上节省了内存。

struct gift_list
{
	int stock_number;//库存量
	double price; //定价
	int item_type;//商品类型

	union {
		struct
		{
			char title[20];//书名
			char author[20];//作者
			int num_pages;//⻚数
		}book;
		struct
		{
			char design[30];//设计
		}mug;
		struct
		{
			char design[30];//设计
			int colors;//颜⾊
			int sizes;//尺⼨
		}shirt;
	}item;
};

联合的一个练习

写⼀个程序，判断当前机器是⼤端？还是⼩端？

#include <stdio.h>

int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;

	un.i = 1;

	return un.c;//返回1是⼩端，返回0是⼤端
}

int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端存储\n");
	}
	else
	{
		printf("大端存储\n");
	}

	return 0;
}