C语言 共用体(Union)详解及示例代码_C 语言

通过前面的讲解,我们知道结构体(Struct)是一种构造类型或复杂类型,它可以包含多个类型不同的成员。在C语言中,还有另外一种和结构体非常类似的语法,叫做共用体(Union),它的定义格式为:

union 共用体名{
    成员列表
};

共用体有时也被称为联合或者联合体,这也是 Union 这个单词的本意。

结构体和共用体的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而共用体的所有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。

结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和(成员之间可能会存在缝隙),共用体占用的内存等于最长的成员占用的内存。共用体使用了内存覆盖技术,同一时刻只能保存一个成员的值,如果对新的成员赋值,就会把原来成员的值覆盖掉。

共用体也是一种自定义类型,可以通过它来创建变量,例如:

union data{
 int n;
 char ch;
 double f;
};
union data a, b, c;

上面是先定义共用体,再创建变量,也可以在定义共用体的同时创建变量:

union data{
 int n;
 char ch;
 double f;
} a, b, c;

如果不再定义新的变量,也可以将共用体的名字省略:

union data{
 int n;
 char ch;
 double f;
} a, b, c;

共用体 data 中,成员 f 占用的内存最多,为 8 个字节,所以 data 类型的变量(也就是 a、b、c)也占用 8 个字节的内存,请看下面的演示:

#include <stdio.h>
union data{
 int n;
 char ch;
 short m;
};
int main(){
 union data a;
 printf("%d, %d\n", sizeof(a), sizeof(union data) );
 a.n = 0x40;
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
 a.ch = '9';
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
 a.m = 0x2059;
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
 a.n = 0x3E25AD54;
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);

 return 0;
}

运行结果:

4, 4
40, @, 40
39, 9, 39
2059, Y, 2059
3E25AD54, T, AD54

这段代码不但验证了共用体的长度,还说明共用体成员之间会相互影响,修改一个成员的值会影响其他成员。

要想理解上面的输出结果,弄清成员之间究竟是如何相互影响的,就得了解各个成员在内存中的分布。以上面的 data 为例,各个成员在内存中的分布如下:

成员 n、ch、m 在内存中“对齐”到一头,对 ch 赋值修改的是前一个字节,对 m 赋值修改的是前两个字节,对 n 赋值修改的是全部字节。也就是说,ch、m 会影响到 n 的一部分数据,而 n 会影响到 ch、m 的全部数据。

上图是在绝大多数 PC 机上的内存分布情况,如果是 51 单片机,情况就会有所不同:

为什么不同的机器会有不同的分布情况呢?这跟机器的存储模式有关,我们将在VIP教程《大端小端以及判别方式》一节中展开探讨。

共用体的应用

共用体在一般的编程中应用较少,在单片机中应用较多。对于 PC 机,经常使用到的一个实例是: 现有一张关于学生信息和教师信息的表格。学生信息包括姓名、编号、性别、职业、分数,教师的信息包括姓名、编号、性别、职业、教学科目。请看下面的表格:


Name

Num

Sex

Profession

Score / Course
HanXiaoXiao
501

f

s

89.5
YanWeiMin
1011

m

t

math
LiuZhenTao
109

f

t

English
ZhaoFeiYan
982

m

s

95.0

f 和 m 分别表示女性和男性,s 表示学生,t 表示教师。可以看出,学生和教师所包含的数据是不同的。现在要求把这些信息放在同一个表格中,并设计程序输入人员信息然后输出。

如果把每个人的信息都看作一个结构体变量的话,那么教师和学生的前 4 个成员变量是一样的,第 5 个成员变量可能是 score 或者 course。当第 4 个成员变量的值是 s 的时候,第 5 个成员变量就是 score;当第 4 个成员变量的值是 t 的时候,第 5 个成员变量就是 course。

经过上面的分析,我们可以设计一个包含共用体的结构体,请看下面的代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define TOTAL 4 //人员总数
struct{
 char name[20];
 int num;
 char sex;
 char profession;
 union{
  float score;
  char course[20];
 } sc;
} bodys[TOTAL];
int main(){
 int i;
 //输入人员信息
 for(i=0; i<TOTAL; i++){
  printf("Input info: ");
  scanf("%s %d %c %c", bodys[i].name, &(bodys[i].num), &(bodys[i].sex), &(bodys[i].profession));
  if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是学生
   scanf("%f", &bodys[i].sc.score);
  }else{ //如果是老师
   scanf("%s", bodys[i].sc.course);
  }
  fflush(stdin);
 }
 //输出人员信息
 printf("\nName\t\tNum\tSex\tProfession\tScore / Course\n");
 for(i=0; i<TOTAL; i++){
  if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是学生
   printf("%s\t%d\t%c\t%c\t\t%f\n", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, bodys[i].profession, bodys[i].sc.score);
  }else{ //如果是老师
   printf("%s\t%d\t%c\t%c\t\t%s\n", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, bodys[i].profession, bodys[i].sc.course);
  }
 }
 return 0;
}

运行结果:

Input info: HanXiaoXiao 501 f s 89.5
Input info: YanWeiMin 1011 m t math
Input info: LiuZhenTao 109 f t English
Input info: ZhaoFeiYan 982 m s 95.0

Name                Num       Sex     Profession       Score / Course
HanXiaoXiao     501         f               s                   89.500000
YanWeiMin       1011       m              t                    math
LiuZhenTao      109         f                t                    English
ZhaoFeiYan      982        m              s                   95.000000

 以上就是对 C语言共用体 的资料整理,后续继续补充相关资料,谢谢大家对本站的支持!

以上是小编为您精心准备的的内容,在的博客、问答、公众号、人物、课程等栏目也有的相关内容,欢迎继续使用右上角搜索按钮进行搜索c语言
, 共用体
, 共用体详解
共用体示例
c语言共用体union例子、union共用体、c语言共用体、c语言结构体与共用体、c语言结构体和共用体,以便于您获取更多的相关知识。

时间: 2024-08-30 03:42:07

C语言 共用体(Union)详解及示例代码_C 语言的相关文章

C语言 结构体数组详解及示例代码_C 语言

所谓结构体数组,是指数组中的每个元素都是一个结构体.在实际应用中,结构体数组常被用来表示一个拥有相同数据结构的群体,比如一个班的学生.一个车间的职工等. 定义结构体数组和定义结构体变量的方式类似,请看下面的例子: struct stu{ char *name; //姓名 int num; //学号 int age; //年龄 char group; //所在小组 float score; //成绩 }class[5]; 表示一个班级有5个学生. 结构体数组在定义的同时也可以初始化,例如: str

C语言之单向链表详解及实例代码_C 语言

1,单向链简洁. 单向链表(单链表)是链表的一种,其特点是链表的链接方向是单向的,对链表的访问要通过顺序读取从头部开始:链表是使用指针进行构造的列表:又称为结点列表,因为链表是由一个个结点组装起来的:其中每个结点都有指针成员变量指列表中的下一个结点:列表是由结点构成,由head指针指向第一个成为表头的结点而终止于最后一个指向nuLL的指针: 2,例子要求: 根据示例代码中的例子,完成单向链表(single linked list)中的以字符串为数据的链表的插入.删除以及查找,并支持单向链表的反转

C语言 文件操作解析详解及实例代码_C 语言

C语言文件操作解析         在文件操作中除了打开操作以及读写操作,还有几种比较常见的操作.下面介绍一下这些操作中涉及到的函数. 一.移动位置指针的函数    rewind函数和fseek函数,这两个函数的原型是:    void rewind(FILE *fp);     将位置指针移动到文件首   int fseek(FILE *fp,long int offset,int origin);   将位置指针移动到距离origin的offset字节数的位置   其中对于fseek函数中的

C语言 变量详解及示例代码_C 语言

C 变量 变量其实只不过是程序可操作的存储区的名称.C 中每个变量都有特定的类型,类型决定了变量存储的大小和布局,该范围内的值都可以存储在内存中,运算符可应用于变量上. 变量的名称可以由字母.数字和下划线字符组成.它必须以字母或下划线开头.大写字母和小写字母是不同的,因为 C 是大小写敏感的.基于前一章讲解的基本类型,有以下几种基本的变量类型: 类型 描述 char 通常是一个八位字节(一个字节).这是一个整数类型. int 对机器而言,整数的最自然的大小. float 单精度浮点值. doub

C语言 枚举类型(Enum)详解及示例代码_C 语言

在实际编程中,有些数据的取值往往是有限的,只能是非常少量的整数,并且最好为每个值都取一个名字,以方便在后续代码中使用,比如一个星期只有七天,一年只有十二个月,一个班每周有六门课程等. 以每周七天为例,我们可以使用#define命令来给每天指定一个名字: #include <stdio.h> #define Mon 1 #define Tues 2 #define Wed 3 #define Thurs 4 #define Fri 5 #define Sat 6 #define Sun 7 in

C语言 文件的打开与关闭详解及示例代码_C 语言

在C语言中,文件操作都是由库函数来完成的,这节介绍文件的打开和关闭. 文件的打开(fopen函数) fopen() 函数用来打开一个文件,它的原型为: FILE *fopen(char *filename, char *mode); filename为文件名(包括文件路径),mode为打开方式,它们都是字符串.fopen() 会获取文件信息,包括文件名.文件状态.当前读写位置等,并将这些信息保存到一个FILE类型的结构体变量中,然后将该变量的地址返回. FILE是在stdio.h头文件中定义的一

C语言 奇偶排序算法详解及实例代码_C 语言

C语言奇偶排序算法 奇偶排序,或奇偶换位排序,或砖排序,是一种相对简单的排序算法,最初发明用于有本地互连的并行计算.这是与冒泡排序特点类似的一种比较排序.该算法中,通过比较数组中相邻的(奇-偶)位置数字对,如果该奇偶对是错误的顺序(第一个大于第二个),则交换.下一步重复该操作,但针对所有的(偶-奇)位置数字对.如此交替进行下去. 使用奇偶排序法对一列随机数字进行排序的过程 处理器数组的排序 在并行计算排序中,每个处理器对应处理一个值,并仅有与左右邻居的本地互连.所有处理器可同时与邻居进行比较.交

C语言 常量详解及示例代码_C 语言

C 常量 常量是固定值,在程序执行期间不会改变.这些固定的值,又叫做字面量. 常量可以是任何的基本数据类型,比如整数常量.浮点常量.字符常量,或字符串字面值,也有枚举常量. 常量就像是常规的变量,只不过常量的值在定义后不能进行修改. 整数常量 整数常量可以是十进制.八进制或十六进制的常量.前缀指定基数:0x 或 0X 表示十六进制,0 表示八进制,不带前缀则默认表示十进制. 整数常量也可以带一个后缀,后缀是 U 和 L 的组合,U 表示无符号整数(unsigned),L 表示长整数(long).

C语言 存储类详解及示例代码_C 语言

C 存储类 存储类定义 C 程序中变量/函数的范围(可见性)和生命周期.这些说明符放置在它们所修饰的类型之前.下面列出 C 程序中可用的存储类: auto register static extern auto 存储类 auto 存储类是所有局部变量默认的存储类. { int mount; auto int month; } 上面的实例定义了两个带有相同存储类的变量,auto 只能用在函数内,即 auto 只能修饰局部变量. register 存储类 register 存储类用于定义存储在寄存器