C语言 union

union(联合)与struct(结构)有一些相似之处。但两者有本质上的不同。在struct中各成员有各自的内存空间, 一个struct变量的总长度是各成员长度之和。而在union中,各成员共享一段内存空间, 一个union变量的长度等于各成员中最长的长度。应该说明的是, 这里所谓的共享不是指把多个成员同时装入一个union变量内, 而是指该union变量可被赋予任一成员值,但每次只能赋一种值, 赋入新值则冲去旧值。如前面介绍的“单位”变量, 如定义为一个可装入“班级”或“教研室”的union后,就允许赋予整型值（班级)或字符串（教研室)。要么赋予整型值,要么赋予字符串,不能把两者同时赋予它。union类型的定义和变量的说明一个union类型必须经过定义之后, 才能把变量说明为该union类型。

 

一、联合变量的声明

　　联合变量的声明和结构变量的声明方式相同, 也有三种形式。即先定义,再说明; 定义同时声明和直接声明。以上面例子中的perdata类型为例,声明如下: 
union perdata
{
    int class;
    char officae;
};   //和struct 和class一样都有分号
union perdata a,b; （若为union perdata *a,*b;则后面的运算符要用‘->’,而不是‘.’)
或者可同时声明为: 
union perdata
{ 
    int class;
    char office; 
}a,b;
或直接声明为: 
union
{ 
    int class;
    char office; 
}a,b 
经说声明的a,b变量均为perdata类型。 a,b变量的长度应等于 perdata 的成员中最长的长度, 即等于
office数组的长度,共10个字节。若a,b变量如赋予整型值时,只使用了2个字节,而赋予字符数组时,可用10个字节。

联合变量的赋值和使用

　　对联合变量的赋值,使用都只能是对变量的成员进行。 联合变量的成员表示为: 联合变量名.成员名

例如,a被说明为perdata类型的变量之后,可使用 a.class　a.office 不允许只用联合变量名作赋值或其它操作。也不允许对联合变量作初始化赋值,赋值只能在程序中进行,对于一个union的变量, 每次只能赋予一个成员值，也可以说，一个联合变量的值就是联合变员的某一个成员值。

 

二：【实例 1 】：

设有一个教师与学生通用的表格,教师数据有姓名,年龄,职业,教研室四项。学生有姓名,年龄,职业,班级四项。编程输入人员数据, 再以表格输出。
#include<stdio.h>
main()
{
    struct
    {
       char name[10];
       int age;
       char job;
       union
       {
          int class;
          char office[10];
       } depa;
    }body[2];
int n,i;
    for(i=0;i<2;i++)
    {
       printf("input name,age,job and department\n");
       scanf("%s %d %c",body[i].name,&body[i].age,&body[i].job);
       if(body[i].job=='s')
          scanf("%d",&body[i].depa.class);
       else
          scanf("%s",body[i].depa.office);
    }
    printf("name\tage job class/office\n");
    for(i=0;i<2;i++)
    {
    if(body[i].job=='s')
       printf("%s\t%3d %3c %d\n",body[i].name,body[i].age ,body[i].job,body[i].depa.class);
    else
       printf("%s\t%3d %3c %s\n",body[i].name,body[i].age, body[i].job,body[i].depa.office);
    }
}

该程序说明：

    本例程序用一个结构数组body来存放人员数据, 该结构共有四个成员。其中成员项depa是一个联合类型, 这个联合又由两个成员组成,一个为整型量class,一个为字符数组office。在程序的第一个for语句中,输入人员的各项数据,先输入结构的前三个成员name,age和job,然后判别job成员项,如为"s"则对联合depa·class输入(对学生赋班级编号)否则对depa·office输入(对教师赋教研组名)。

　　在用scanf语句输入时要注意,凡为数组类型的成员,无论是结构成员还是联合成员,在该项前不能再加"&"运算符。如程序第18行中
body[i].name是一个数组类型,第22行中的body[i].depa.office也是数组类型,因此在这两项之间不能加"&"运算符。程序中的第二个for语句用于输出各成员项的值

 

 

【实例 2】：

#include <stdio.h>
union 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;
}

程序说明：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，在内存中的排列为生命的顺序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

 

小结

1. struct(结构)和union(联合)是两种构造类型数据,是用户定义新数据类型的重要手段。结构和联合有很多的相似之处,它们都由成员组成。成员可以具有不同的数据类型。成员的表示方法相同。都可用三种方式作变量说明。

2. 在结构中,各成员都占有自己的内存空间,它们是同时存在的。一个结构变量的总长度等于所有成员长度之和。在联合中,所有成员不能同时占用它的内存空间,它们不能同时存在。联合变量的长度等于最长的成员的长度。

3. “.”是成员运算符,可用它表示成员项,成员还可用“->”运算符来表示。

4. 结构变量可以作为函数参数,函数也可返回指向结构的指针变量。而联合变量不能作为函数参数,函数也不能返回指向联合的指针变量。但可以使用指向联合变量的指针,也可使用联合数组。

5. 结构定义允许嵌套,结构中也可用联合作为成员,形成结构和联合的嵌套。

 

注意：union中不能包含有构造函数/析构函数/拷贝构造函数/赋值运算符/虚函数的类成员变量