|
（C语言）共用体union的用法举例
以前在学校学习C语言的时候一直搞不懂那个共用体union有什么用的。工作之后才发现它的一些妙用，现举例如下：
1. 为了方便看懂代码。
比如说想写一个3 * 3的矩阵，可以这样写：
struct Matrix
{
union
{
float _f11, _f12, _f13, _f21, _f22, _f23, _f31, _f32, _f33;
float f[3][3];
}_matrix;
};
struct Matrix m;
这两个东西共同使用相同的空间，所以没有空间浪费，在需要整体用矩阵的时候可以用
m._matrix.f （比如说传参，或者是整体赋值等）；需要用其中的几个元素的时候可以用m._matrix._f11那样可以避免用m.f[0][0]（这样不大直观，而且容易出错）。
2. 用在强制类型转换上（比强制类型转换更加容易看懂）
下面举几个例子：
（1）. 判断系统用的是big endian 还是 little endian（其定义大家可以到网上查相关资料，此略）
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define BOOL int
BOOL isBigEndian()
{
int i = 1; /* i = 0x00000001*/
char c = *(char *)&i; /* 注意不能写成 char c = (char)i; */
return (int)c != i;
}
如果是little endian字节序的话，那个i = 1；的内存从小到大依次放的是：0x01 0x00 0x00 0x00，如是，按照i的起始地址变成按照char *方式（1字节）存取，即得c = 0x01；
反之亦然
也许看起来不是很清晰，下面来看一下这个：
BOOL isBigEndian()
{
union
{
int i;
char c;
}test;
test.c = 2;
return test.i != 2;
}
这里用的是union来控制这个共享布局，有个知识点就是union里面的成员c和i都是从低地址开始对齐的。同样可以得到如此结果，而且不用转换，清晰一些。
什么，不觉得清晰？？那再看下面的例子：
（2）. 将little endian下的long long类型的值换成 big endian类型的值。已经知道系统提供了下面的api：long htonl(long lg);作用是把所有的字节序换成大端字节序。因此得出下面做法：
long long htonLL(long long lg)
{
union
{
struct
{
long low;
long high;
}val_1;
long long val_2;
}val_arg, val_ret;
if( isBigEndian() )
return lg;
val_arg.val_2 = lg;
val_ret.val_1.low = htonl( val_arg.val_1.high );
val_ret.val_1.high = htonl( val_arg.val_1.low );
return val_ret.val_2;
}
只要把内存结构的草图画出来就比较容易明白了。
(3).为了理解c++类的布局，再看下面一个例子。有如下类：
class Test
{
public:
float getFVal(){ return f;}
private:
int i;
char c;
float f;
};
Test t;
不能在类Test中增加代码，给对象中的f赋值7.0f.
class Test_Cpy
{
public:
float getVal(){ return f;}
float setVal(float f){ this->f = f;}
private:
int i;
char c;
float f;
};
....
int main()
{
Test t;
union
{
Test t1,
Test_Cpy t2;
}test;
test.t2.setVal(7.0f);
t = test.t1;
assert( t.getVal() == 7.0f );
return 0;
}
说明：因为在增加类的成员函数时候，那个类的对象的布局基本不变。因此可以写一个与Test类一样结构的类Test_Cpy，而多了一个成员函数setVal，再用uinon结构对齐，就可以给私有变量赋值了。（这种方法在有虚机类和虚函数机制时可能失灵，故不可移植）至于详细的讨论，网上有，这个例子在实际中没有用途，只是用来考察这个内存布局的使用而已.
union在操作系统底层的代码中用的比较多，因为它在内存共赏布局上方便且直观。所以网络编程，协议分析，内核代码上有一些用到union都比较好懂，简化了设计。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
大端格式：
在这种格式中，字数据的高字节存储在低地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中，如图2.1所示：
小端格式：
与大端存储格式相反，在小端存储格式中，低地址中存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字节。如图2.2所示：
请写一个C函数，若处理器是Big_endian的，则返回0；若是Little_endian的，则返回1
解答：
int checkCPU( )
{
{
union w
{
int a;
char b;
} c;
c.a = 1;
return(c.b ==1);
}
}
剖析：
嵌入式系统开发者应该对Little-endian和Big-endian模式非常了解。例如，16bit宽的数0x1234在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：
内存地址
0x4000
0x4001
存放内容
0x34
0x12
而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为：
内存地址
0x4000
0x4001
存放内容
0x12
0x34
32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式（假设从地址0x4000开始存放）为：
内存地址
0x4000
0x4001
0x4002
0x4003
存放内容
0x78
0x56
0x34
0x12
而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为：
内存地址
0x4000
0x4001
0x4002
0x4003
存放内容
0x12
0x34
0x56
0x78
联合体union的存放顺序是所有成员都从低地址开始存放。
=============== 呵呵 还是附上 另一段代码吧，摘自一个开源项目 ====
int big_endian (void)
{
union{
long l;
char c[sizeof(long)];
}u;
u.l = 1;
return (u.c[sizeof(long) - 1] == 1);
}
有时候，用C语言写程序时需要知道是大端模式还是小端模式。 所谓的大端模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中；所谓的小端模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中。为什么会有大小端模式之分呢？这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着一个字节，一个字节为8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外，还有16bit的short型，32bit的long型（要看具体的编译器），另外，对于位数大于8位的处理器，例如16位或者32位的处理器，由于寄存器宽度大于一个字节，那么必然存在着一个如果将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如一个16bit的short型x，在内存中的地址为0x0010，x的值为0x1122，那么0x11为高字节，0x22为低字节。对于大端模式，就将0x11放在低地址中，即0x0010中，0x22放在高地址中，即0x0011中。小端模式，刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式，而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM，DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。
下面这段代码可以用来测试一下你的编译器是大端模式还是小端模式：
short int x;
char x0,x1;
x=0x1122;
x0=((char*)&x)[0]; //低地址单元
x1=((char*)&x)[1]; //高地址单元
若x0=0x11,则是大端; 若x0=0x22,则是小端......
本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/jiangnanyouzi/archive/2008/10/27/3158702.aspx
|
