用途:使幾個不同類型的變量共占一段內存(相互覆蓋)
結構體是一種構造數據類型用途:把不同類型的數據組合成一個整體-------自定義數據類型
總結:
聲明一個聯合體:
[cpp] view plain copyunion abc{ int i; char m; }; 1. 在聯合體abc中,整型量i和字符m公用同一內存位置。2. 當一個聯合被說明時,編譯程序自動地產生一個變量,其長度為聯合中最大的變量長度。
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結構體變量所占內存長度是各成員占的內存長度的總和。
共同體變量所占內存長度是各最長的成員占的內存長度。
共同體每次只能存放哪個的一種??!
共同體變量中起作用的成員是最后一次存放的成員,在存入新的成員后原有的成員失去了作用!
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Struct與Union主要有以下區別:
1. struct和union都是由多個不同的數據類型成員組成, 但在任何同一時刻, union中只存放了一個被選中的成員, 而struct的所有成員都存在。在struct中,各成員都占有自己的內存空間,它們是同時存在的。一個struct變量的總長度等于所有成員長度之和。在Union中,所有成員不能同時占用它的內存空間,它們不能同時存在。Union變量的長度等于最長的成員的長度。
2. 對于union的不同成員賦值, 將會對其它成員重寫, 原來成員的值就不存在了, 而對于struct的不同成員賦值是互不影響的。
在C/C++程序的編寫中,當多個基本數據類型或復合數據結構要占用同一片內存時,我們要使用聯合體;當多種類型,多個對象,多個事物只取其一時(我們姑且通俗地稱其為“n 選1”),我們也可以使用聯合體來發揮其長處。
首先看一段代碼:
[html] view plain copyunion 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; }union類型是共享內存的,以size最大的結構作為自己的大小,這樣的話,myun這個結構就包含u這個結構體,而大小也等于u這個結構體的大小,在內存中的排列為聲明的順序x,y,z從低到高,然后賦值的時候,在內存中,就是x的位置放置4,y的位置放置5,z的位置放置6,現在對k賦值,對k的賦值因為是union,要共享內存,所以從union的首地址開始放置,首地址開始的位置其實是x的位置,這樣原來內存中x的位置就被k所賦的值代替了,就變為0了,這個時候要進行打印,就直接看內存里就行了,x的位置也就是k的位置是0,而 y,z的位置的值沒有改變,所以應該是0,5,6
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1. struct的巨大作用
面對一個大型C/C++程序時,只看其對struct的使用情況我們就可以對其編寫者的編程經驗進行評估。因為一個大型的C/C++程序,勢必要涉及一些(甚至大量)進行數據組合的結構體,這些結構體可以將原本意義屬于一個整體的數據組合在一起。從某種程度上來說,會不會用struct,怎樣用struct是區別一個開發人員是否具備豐富開發經歷的標志。在網絡協議、通信控制、嵌入式系統的C/C++編程中,我們經常要傳送的不是簡單的字節流(char型數組),而是多種數據組合起來的一個整體,其表現形式是一個結構體。經驗不足的開發人員往往將所有需要傳送的內容依順序保存在char型數組中,通過指針偏移的方法傳送網絡報文等信息。這樣做編程復雜,易出錯,而且一旦控制方式及通信協議有所變化,程序就要進行非常細致的修改。一個有經驗的開發者則靈活運用結構體,舉一個例子,假設網絡或控制協議中需要傳送三種報文,其格式分別為packetA、packetB、packetC:
[cpp] view plain copystruct structA { int a; char b; }; struct structB { char a; short b; }; struct structC { int a; char b; float c; } 優秀的程序設計者這樣設計傳送的報文:[cpp] view plain copystruct CommuPacket { int ipacketType; //報文類型標志 union //每次傳送的是三種報文中的一種,使用union { struct structA packetA; struct structB packetB; struct structC packetC; } };在進行報文傳送時,直接傳送struct CommuPacket一個整體。
假設發送函數的原形如下:
// pSendData:發送字節流的首地址,iLen:要發送的長度Send(char * pSendData, unsigned int iLen);發送方可以直接進行如下調用發送struct CommuPacket的一個實例sendCommuPacket:Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );假設接收函數的原形如下:// pRecvData:發送字節流的首地址,iLen:要接收的長度//返回值:實際接收到的字節數unsigned int Recv(char * pRecvData, unsigned int iLen);接收方可以直接進行如下調用將接收到的數據保存在struct CommuPacket的一個實例recvCommuPacket中:
Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );接著判斷報文類型進行相應處理:
[cpp] view plain copyswitch(recvCommuPacket. iPacketType) { case PACKET_A: … //A類報文處理 break; case PACKET_B: … //B類報文處理 break; case PACKET_C: … //C類報文處理 break; }以上程序中最值得注意的是
Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );中的強制類型轉換:(char *)&sendCommuPacket、(char *)&recvCommuPacket,先取地址,再轉化為char型指針,這樣就可以直接利用處理字節流的函數。
利用這種強制類型轉化,我們還可以方便程序的編寫,例如要對sendCommuPacket所處內存初始化為0,可以這樣調用標準庫函數memset():
memset((char *)&sendCommuPacket,0, sizeof(CommuPacket));
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2. struct成員對齊
Intel、微軟等公司曾經出過一道類似的面試題:
[cpp] view plain copy#include <iostream.h> #pragma pack(8) struct example1 { short a; long b; }; struct example2 { char c; example1 struct1; short e; }; #pragma pack() int main(int argc, char* argv[]) { example2 struct2; cout << sizeof(example1) << endl; cout << sizeof(example2) << endl; cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2) << endl; return 0; }問程序的輸入結果是什么?
答案是:
8164
不明白?還是不明白?下面一一道來:
2.1 自然對界
struct是一種復合數據類型,其構成元素既可以是基本數據類型(如int、long、float等)的變量,也可以是一些復合數據類型(如 array、struct、union等)的數據單元。對于結構體,編譯器會自動進行成員變量的對齊,以提高運算效率。缺省情況下,編譯器為結構體的每個 成員按其自然對界(natural alignment)條件分配空間。各個成員按照它們被聲明的順序在內存中順序存儲,第一個成員的地址和整個結構的地址相同。
自然對界(natural alignment)即默認對齊方式,是指按結構體的成員中size最大的成員對齊。
例如:[cpp] view plain copystruct naturalalign { char a; short b; char c; };在上述結構體中,size最大的是short,其長度為2字節,因而結構體中的char成員a、c都以2為單位對齊,sizeof(naturalalign)的結果等于6;
如果改為:
[cpp] view plain copystruct naturalalign { char a; int b; char c; }; 其結果顯然為12。2.2 指定對界
一般地,可以通過下面的方法來改變缺省的對界條件:
使用偽指令#pragma pack (n),編譯器將按照n個字節對齊; 使用偽指令#pragma pack (),取消自定義字節對齊方式。
注意:如果#pragma pack (n)中指定的n大于結構體中最大成員的size,則其不起作用,結構體仍然按照size最大的成員進行對界。
例如:[cpp] view plain copy#pragma pack (n) struct naturalalign { char a; int b; char c; }; 當n為4、8、16時,其對齊方式均一樣,sizeof(naturalalign)的結果都等于12。而當n為2時,其發揮了作用,使得sizeof(naturalalign)的結果為8。2.3 面試題的解答
至此,我們可以對Intel、微軟的面試題進行全面的解答。
程序中第2行#pragma pack (8)雖然指定了對界為8,但是由于struct example1中的成員最大size為4(long變量size為4),故struct example1仍然按4字節對界,struct example1的size為8,即第18行的輸出結果;
struct example2中包含了struct example1,其本身包含的簡單數據成員的最大size為2(short變量e),但是因為其包含了struct example1,而struct example1中的最大成員size為4,struct example2也應以4對界,#pragma pack (8)中指定的對界對struct example2也不起作用,故19行的輸出結果為16;
由于struct example2中的成員以4為單位對界,故其char變量c后應補充3個空,其后才是成員struct1的內存空間,20行的輸出結果為4。
3. C和C++之間結構體的深層區別
在C++語言中struct具有了“類” 的功能,其與關鍵字class的區別在于struct中成員變量和函數的默認訪問權限為public,而class的為private。
例如,定義struct類和class類:
[cpp] view plain copystruct structA { char a; … } class classB { char a; … } 則:[cpp] view plain copystruct A a; a.a = 'a'; //訪問public成員,合法 classB b; b.a = 'a'; //訪問private成員,不合法許多文獻寫到這里就認為已經給出了C++中struct和class的全部區別,實則不然,另外一點需要注意的是:
C++中的struct保持了對C中struct的全面兼容(這符合C++的初衷——“a better c”),因而,下面的操作是合法的:
[cpp] view plain copy//定義struct struct structA { char a; char b; int c; }; structA a = {'a' , 'a' ,1}; // 定義時直接賦初值 即struct可以在定義的時候直接以{ }對其成員變量賦初值,而class則不能。4. struct編程注意事項
看看下面的程序:
[cpp] view plain copy#include <iostream.h> struct structA { int iMember; char *cMember; }; int main(int argc, char* argv[]) { structA instant1,instant2; char c = 'a'; instant1.iMember = 1; instant1.cMember = &c; instant2 = instant1; cout << *(instant1.cMember) << endl; *(instant2.cMember) = 'b'; cout << *(instant1.cMember) << endl; return 0; }14行的輸出結果是:a16行的輸出結果是:b
Why?我們在15行對instant2的修改改變了instant1中成員的值!
原因在于13行的instant2 = instant1賦值語句采用的是變量逐個拷貝,這使得instant1和instant2中的cMember指向了同一片內存,因而對instant2的修改也是對instant1的修改。
在C語言中,當結構體中存在指針型成員時,一定要注意在采用賦值語句時是否將2個實例中的指針型成員指向了同一片內存。
在C++語言中,當結構體中存在指針型成員時,我們需要重寫struct的拷貝構造函數并進行“=”操作符重載。
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C語言中的結構體(struct)和聯合體(union)的簡介
看到有朋友介紹union,我以前還沒有用過這個東西呢,也不懂,就去搜了點資料來看,也轉給大家,希望壇子里的給予改正或補充。謝謝!聯 合(union)
例如:
[cpp] view plain copystruct{ int age; char *addr; union{ int i; char *ch; }x; }y[10];若要訪問結構變量y[1]中聯合x的成員i, 可以寫成:
2. 結構和聯合的區別
例4:
[cpp] view plain copymain() { union{ int i; struct{ char first; char second; }half; }number; number.i=0x4241; printf("%c%cn", number.half.first, number.half.second); number.half.first='a'; number.half.second='b'; printf("%xn", number.i); getch(); } 輸出結果為:AB
6261
從上例結果可以看出: 當給i賦值后, 其低八位也就是first和second的值;當給first和second賦字符后, 這兩個字符的ASCII碼也將作為i的低八
共用體
構造數據類型,也叫聯合體
用途:使幾個不同類型的變量共占一段內存(相互覆蓋)
結構體是一種構造數據類型
用途:把不同類型的數據組合成一個整體-------自定義數據類型
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