用途:使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)
结构体是一种构造数据类型用途:把不同类型的数据组合成一个整体-------自定义数据类型
总结:
声明一个联合体:
[cpp] view plain copyunion abc{ int i; char m; }; 1. 在联合体abc中,整型量i和字符m公用同一内存位置。2. 当一个联合被说明时,编译程序自动地产生一个变量,其长度为联合中最大的变量长度。
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结构体变量所占内存长度是各成员占的内存长度的总和。
共同体变量所占内存长度是各最长的成员占的内存长度。
共同体每次只能存放哪个的一种!!
共同体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员,在存入新的成员后原有的成员失去了作用!
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Struct与Union主要有以下区别:
1. struct和union都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, union中只存放了一个被选中的成员, 而struct的所有成员都存在。在struct中,各成员都占有自己的内存空间,它们是同时存在的。一个struct变量的总长度等于所有成员长度之和。在Union中,所有成员不能同时占用它的内存空间,它们不能同时存在。Union变量的长度等于最长的成员的长度。
2. 对于union的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于struct的不同成员赋值是互不影响的。
在C/C++程序的编写中,当多个基本数据类型或复合数据结构要占用同一片内存时,我们要使用联合体;当多种类型,多个对象,多个事物只取其一时(我们姑且通俗地称其为“n 选1”),我们也可以使用联合体来发挥其长处。
首先看一段代码:
[html] view plain copyunion myun { struct { int x; int y; int z; }u; int k; }a; int main() { a.u.x =4; a.u.y =5; a.u.z =6; a.k = 0; PRintf("%d %d %d/n",a.u.x,a.u.y,a.u.z); return 0; }union类型是共享内存的,以size最大的结构作为自己的大小,这样的话,myun这个结构就包含u这个结构体,而大小也等于u这个结构体的大小,在内存中的排列为声明的顺序x,y,z从低到高,然后赋值的时候,在内存中,就是x的位置放置4,y的位置放置5,z的位置放置6,现在对k赋值,对k的赋值因为是union,要共享内存,所以从union的首地址开始放置,首地址开始的位置其实是x的位置,这样原来内存中x的位置就被k所赋的值代替了,就变为0了,这个时候要进行打印,就直接看内存里就行了,x的位置也就是k的位置是0,而 y,z的位置的值没有改变,所以应该是0,5,6
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1. struct的巨大作用
面对一个大型C/C++程序时,只看其对struct的使用情况我们就可以对其编写者的编程经验进行评估。因为一个大型的C/C++程序,势必要涉及一些(甚至大量)进行数据组合的结构体,这些结构体可以将原本意义属于一个整体的数据组合在一起。从某种程度上来说,会不会用struct,怎样用struct是区别一个开发人员是否具备丰富开发经历的标志。在网络协议、通信控制、嵌入式系统的C/C++编程中,我们经常要传送的不是简单的字节流(char型数组),而是多种数据组合起来的一个整体,其表现形式是一个结构体。经验不足的开发人员往往将所有需要传送的内容依顺序保存在char型数组中,通过指针偏移的方法传送网络报文等信息。这样做编程复杂,易出错,而且一旦控制方式及通信协议有所变化,程序就要进行非常细致的修改。一个有经验的开发者则灵活运用结构体,举一个例子,假设网络或控制协议中需要传送三种报文,其格式分别为packetA、packetB、packetC:
[cpp] view plain copystruct structA { int a; char b; }; struct structB { char a; short b; }; struct structC { int a; char b; float c; } 优秀的程序设计者这样设计传送的报文:[cpp] view plain copystruct CommuPacket { int ipacketType; //报文类型标志 union //每次传送的是三种报文中的一种,使用union { struct structA packetA; struct structB packetB; struct structC packetC; } };在进行报文传送时,直接传送struct CommuPacket一个整体。
假设发送函数的原形如下:
// pSendData:发送字节流的首地址,iLen:要发送的长度Send(char * pSendData, unsigned int iLen);发送方可以直接进行如下调用发送struct CommuPacket的一个实例sendCommuPacket:Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );假设接收函数的原形如下:// pRecvData:发送字节流的首地址,iLen:要接收的长度//返回值:实际接收到的字节数unsigned int Recv(char * pRecvData, unsigned int iLen);接收方可以直接进行如下调用将接收到的数据保存在struct CommuPacket的一个实例recvCommuPacket中:
Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );接着判断报文类型进行相应处理:
[cpp] view plain copyswitch(recvCommuPacket. iPacketType) { case PACKET_A: … //A类报文处理 break; case PACKET_B: … //B类报文处理 break; case PACKET_C: … //C类报文处理 break; }以上程序中最值得注意的是
Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );中的强制类型转换:(char *)&sendCommuPacket、(char *)&recvCommuPacket,先取地址,再转化为char型指针,这样就可以直接利用处理字节流的函数。
利用这种强制类型转化,我们还可以方便程序的编写,例如要对sendCommuPacket所处内存初始化为0,可以这样调用标准库函数memset():
memset((char *)&sendCommuPacket,0, sizeof(CommuPacket));
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2. struct成员对齐
Intel、微软等公司曾经出过一道类似的面试题:
[cpp] view plain copy#include <iostream.h> #pragma pack(8) struct example1 { short a; long b; }; struct example2 { char c; example1 struct1; short e; }; #pragma pack() int main(int argc, char* argv[]) { example2 struct2; cout << sizeof(example1) << endl; cout << sizeof(example2) << endl; cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2) << endl; return 0; }问程序的输入结果是什么?
答案是:
8164
不明白?还是不明白?下面一一道来:
2.1 自然对界
struct是一种复合数据类型,其构成元素既可以是基本数据类型(如int、long、float等)的变量,也可以是一些复合数据类型(如 array、struct、union等)的数据单元。对于结构体,编译器会自动进行成员变量的对齐,以提高运算效率。缺省情况下,编译器为结构体的每个 成员按其自然对界(natural alignment)条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储,第一个成员的地址和整个结构的地址相同。
自然对界(natural alignment)即默认对齐方式,是指按结构体的成员中size最大的成员对齐。
例如:[cpp] view plain copystruct naturalalign { char a; short b; char c; };在上述结构体中,size最大的是short,其长度为2字节,因而结构体中的char成员a、c都以2为单位对齐,sizeof(naturalalign)的结果等于6;
如果改为:
[cpp] view plain copystruct naturalalign { char a; int b; char c; }; 其结果显然为12。2.2 指定对界
一般地,可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件:
使用伪指令#pragma pack (n),编译器将按照n个字节对齐; 使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式。
注意:如果#pragma pack (n)中指定的n大于结构体中最大成员的size,则其不起作用,结构体仍然按照size最大的成员进行对界。
例如:[cpp] view plain copy#pragma pack (n) struct naturalalign { char a; int b; char c; }; 当n为4、8、16时,其对齐方式均一样,sizeof(naturalalign)的结果都等于12。而当n为2时,其发挥了作用,使得sizeof(naturalalign)的结果为8。2.3 面试题的解答
至此,我们可以对Intel、微软的面试题进行全面的解答。
程序中第2行#pragma pack (8)虽然指定了对界为8,但是由于struct example1中的成员最大size为4(long变量size为4),故struct example1仍然按4字节对界,struct example1的size为8,即第18行的输出结果;
struct example2中包含了struct example1,其本身包含的简单数据成员的最大size为2(short变量e),但是因为其包含了struct example1,而struct example1中的最大成员size为4,struct example2也应以4对界,#pragma pack (8)中指定的对界对struct example2也不起作用,故19行的输出结果为16;
由于struct example2中的成员以4为单位对界,故其char变量c后应补充3个空,其后才是成员struct1的内存空间,20行的输出结果为4。
3. C和C++之间结构体的深层区别
在C++语言中struct具有了“类” 的功能,其与关键字class的区别在于struct中成员变量和函数的默认访问权限为public,而class的为private。
例如,定义struct类和class类:
[cpp] view plain copystruct structA { char a; … } class classB { char a; … } 则:[cpp] view plain copystruct A a; a.a = 'a'; //访问public成员,合法 classB b; b.a = 'a'; //访问private成员,不合法许多文献写到这里就认为已经给出了C++中struct和class的全部区别,实则不然,另外一点需要注意的是:
C++中的struct保持了对C中struct的全面兼容(这符合C++的初衷——“a better c”),因而,下面的操作是合法的:
[cpp] view plain copy//定义struct struct structA { char a; char b; int c; }; structA a = {'a' , 'a' ,1}; // 定义时直接赋初值 即struct可以在定义的时候直接以{ }对其成员变量赋初值,而class则不能。4. struct编程注意事项
看看下面的程序:
[cpp] view plain copy#include <iostream.h> struct structA { int iMember; char *cMember; }; int main(int argc, char* argv[]) { structA instant1,instant2; char c = 'a'; instant1.iMember = 1; instant1.cMember = &c; instant2 = instant1; cout << *(instant1.cMember) << endl; *(instant2.cMember) = 'b'; cout << *(instant1.cMember) << endl; return 0; }14行的输出结果是:a16行的输出结果是:b
Why?我们在15行对instant2的修改改变了instant1中成员的值!
原因在于13行的instant2 = instant1赋值语句采用的是变量逐个拷贝,这使得instant1和instant2中的cMember指向了同一片内存,因而对instant2的修改也是对instant1的修改。
在C语言中,当结构体中存在指针型成员时,一定要注意在采用赋值语句时是否将2个实例中的指针型成员指向了同一片内存。
在C++语言中,当结构体中存在指针型成员时,我们需要重写struct的拷贝构造函数并进行“=”操作符重载。
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C语言中的结构体(struct)和联合体(union)的简介
看到有朋友介绍union,我以前还没有用过这个东西呢,也不懂,就去搜了点资料来看,也转给大家,希望坛子里的给予改正或补充。谢谢!联 合(union)
例如:
[cpp] view plain copystruct{ int age; char *addr; union{ int i; char *ch; }x; }y[10];若要访问结构变量y[1]中联合x的成员i, 可以写成:
2. 结构和联合的区别
例4:
[cpp] view plain copymain() { union{ int i; struct{ char first; char second; }half; }number; number.i=0x4241; printf("%c%cn", number.half.first, number.half.second); number.half.first='a'; number.half.second='b'; printf("%xn", number.i); getch(); } 输出结果为:AB
6261
从上例结果可以看出: 当给i赋值后, 其低八位也就是first和second的值;当给first和second赋字符后, 这两个字符的ASCII码也将作为i的低八
共用体
构造数据类型,也叫联合体
用途:使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)
结构体是一种构造数据类型
用途:把不同类型的数据组合成一个整体-------自定义数据类型
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