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联合体(union)是 C 语言中的一种特殊数据类型,允许在同一内存位置存储不同的数据类型。联合体的所有成员共享同一块内存空间,因此联合体的大小等于其最大成员的大小。联合体常用于节省内存或处理不同类型的数据。
union Data { int i; float f; char str[20]; };
在这个例子中,Data
联合体可以存储一个整数、一个浮点数或一个字符串,但同一时间只能存储其中一种类型的数据。
本题详细解读
联合体的定义
联合体的定义与结构体类似,但使用 union
关键字。联合体的所有成员共享同一块内存空间,这意味着在任何时候,联合体只能存储其中一个成员的值。
union Data { int i; float f; char str[20]; };
联合体的内存分配
联合体的大小由其最大成员决定。例如,在上面的 Data
联合体中,int
类型通常占用 4 个字节,float
类型也占用 4 个字节,而 char str[20]
占用 20 个字节。因此,Data
联合体的大小为 20 个字节。
联合体的使用
联合体常用于以下场景:
- 节省内存:当需要在同一内存位置存储不同类型的数据时,联合体可以节省内存空间。
- 处理不同类型的数据:联合体可以用于处理不同类型的数据,例如在网络协议中处理不同类型的消息。
-- -------------------- ---- ------- ----- ---- ----- ------ - --- --------------- ------ -------- ------ - ------ --------------- ------ -------- ---------------- -- -------------- ----------------- ------ ----------
在这个例子中,data
联合体依次存储了整数、浮点数和字符串。每次赋值时,之前存储的值会被覆盖。
联合体与结构体的区别
- 内存分配:结构体的每个成员都有独立的内存空间,而联合体的所有成员共享同一块内存空间。
- 大小:结构体的大小是其所有成员大小的总和(考虑对齐),而联合体的大小是其最大成员的大小。
注意事项
- 联合体在同一时间只能存储一个成员的值,因此在使用联合体时需要注意数据的覆盖问题。
- 联合体的成员访问方式与结构体相同,使用
.
运算符。
union Data data; data.i = 10; printf("data.i: %d\n", data.i); // 输出 10 data.f = 220.5; printf("data.i: %d\n", data.i); // 输出不确定的值,因为 data.i 已被覆盖
在这个例子中,data.i
的值在 data.f
赋值后被覆盖,因此输出不确定的值。