C语言、C++中的union用法总结

开始的话

已经好长时间没有更新了，对不起自己，更对不起我亲爱的读者，同时也对不起自己开办的这个博客平台。忙，太忙了，忙于找工作，找一份来源gao@!dai!ma.com搞$$代^@码网好工作，纠结于去大城市闯呢，还是回到本省的首府城市。大家都在纠结这个问题，也希望大家和我讨论讨论。别的先不说了，都工作这么长时间了，还回过头来总结union，确实有点过分，要是和大家说我一直从事于C++开发，还不懂union，大家可能还真的不信。我们每天都在总结那些看似高端的东西，什么设计模式（当然我也有总结了）、重构（后期我也会说的了）了，却忽略了那些最基础，最根本的知识点。今天别人问我，我蒙了，所以，就有了这篇文章。

什么是union？

翻译过来说，就是共用体，或者也叫联合体。说到了union，也就是共用体，就不得不说一下struct了，当我们有如下的struct的定义时：

关于struct的内存结构，将就会像下图所示这样（在x86机器上演示）：

sizeof(struct student)的值为12bytes。但是，当我们定义如下的union时，

sizeof(union test)的值为4。这为什么呢？这就是需要说的。 有的时候，我们需要几种不同类型的变量存在在同一段的内存空间中，就像上面的，我们需要将一个char类型的mark、一个long类型的num变量和一个float类型的score变量存放在同一个地址开始的内存单元中。上面的三个变量，char类型和long类型所占的内存字节数是不一样的，但是在union中，它们都是从同一个地址存放的，也就是使用的覆盖技术，这三个变量互相覆盖，而这种使几个不同的变量共占同一段内存的结构，称为“共用体”类型的结构。上面定义的union类型的结构如下：

上面也说了，sizeof(union test)的值为4。那为什么是4呢？大体上来说，结构体struct所占用的内存为各个成员的占用的内存之和（当然也需要考虑内存对齐的问题了）。而对于union来说，在谭浩强的《C语言程序设计》中这么说：union变量所占用的内存长度等于最长的成员的内存长度。很显然，这是不对的，对于union所占用的内存大小，需要考虑内存对齐的问题。这就是为什么sizeof(union test)的值为4啦。

C中使用union

说的再好，再多，终归都是要在使用的，下面就好好的说说C中使用union。和struct一样，union只有先定义了共用体变量才能引用它。而且不能直接引用共用体变量，而只能引用共用体变量中的成员。就像我上面定义的union test。我们不能像下面这样直接引用union：

这种直接引用是错误的，由于a的存储区有好几种类型，分别占不同长度的存储区，仅写共用体变量名a，这样使编译器无法确定究竟输出的哪一个成员的值。所以，应该写成下面这样：

同时，在使用union的时候，我们还需要注意以下的几点：

1.同一个内存段可以用来存放几种不同类型的成员，但在每一个时刻只能存在其中一种，而不是同时存放几种。也就是说，每一瞬间只有一个成员起作用，其它的成员不起作用，即不是同时都存在和起作用。

2.共用体变量中起作用的成员是最后一个存放的成员，在存入一个新的成员后，原有的成员就失去作用。比如以下的代码：

所以，在使用union的时候，要十二分的小心的。

3.由于union中的所有成员起始地址都是一样的，所以&a.mark、&a.num和&a.score的值都是一样的。

4.不能把union变量作为函数参数，也不能使函数带回union变量，但可以使用指向union变量的指针。

5.union类型可以出现在结构体类型定义中，也可以定义union数组，反之，结构体也可以出现在union类型定义中，数组也可以作为union的成员。

按理说，总结到这里，C语言中的union也就没什么更多前端的相关知识，就进行了总结，对大家造成了一定的误导，sorry。一定要注重求学的严谨性。