在 C 語(yǔ)言中，有一種叫做union的變量，是用來(lái)在不同的情況下，存放不同類型和大小的對(duì)象的變量。這與結(jié)構(gòu)體struct很相似：結(jié)構(gòu)體是一個(gè)或多個(gè)變量的集合。

union 的聲明方式非常簡(jiǎn)單，也與struct一模一樣，如下：

union u_tag {
    int ival;
    char *sval;
} u;

可以看到，唯一的不同就是結(jié)構(gòu)體中的struct變成了union。

使用方法也一模一樣：

//一般變量
union_name.val
//指針
union_pointer->val

二者這么像，那么二者的區(qū)別在哪里呢？或者說(shuō)，為什么要弄兩個(gè)這么像的東西呢？C 又不是 C++，一些功能是由不同的小組開(kāi)發(fā)的，一些功能上會(huì)重疊。

首先是表面的不同，struct和union在使用目的上完全不一樣，union并不像struct會(huì)同時(shí)存放大括號(hào)中列出的每個(gè)變量，如果你嘗試下面的代碼

union u_tag {
    int a;
    int b;
} u;

int main()
{
    u.a=1;
    u.b=2;
    printf("u_tag: %d\n", u.a);
    return 0;
}

那么輸出的結(jié)果為：

u_tag: 2

這里的結(jié)果不是出錯(cuò)了，是因?yàn)?code>union并不會(huì)像結(jié)構(gòu)體一樣，去根據(jù)前面的u.a=1輸出1，由于只能存放一種數(shù)據(jù)，所以后面的u.b=2覆蓋了原本u存放的值。

所以說(shuō)，union內(nèi)部聲明的變量可以理解成是一種可能，而不是實(shí)際的對(duì)象或成員變量。

并且由于union內(nèi)部只有一個(gè)值，所以一般不會(huì)使用相同的數(shù)據(jù)類型。至于目前包含什么數(shù)據(jù)類型，這是編程的時(shí)候需要程序員注意的。一般是用一個(gè)變量u_type，然后再用判斷語(yǔ)句來(lái)判斷當(dāng)前包含的類型。

但是struct和union最核心的不同，也是union誕生的理由是：分配空間的機(jī)制。

如果你用sizeof()測(cè)量下面兩個(gè)數(shù)據(jù)的尺寸

union u_tag {
    int ival;
    float fval;
    char *sval;
} u;

struct s_tag {
    int ival;
    float fval;
    char *sval;
} s;

會(huì)發(fā)現(xiàn)，u_tag的尺寸是 8 個(gè)字節(jié)，但是s_tag的尺寸是 16 個(gè)字節(jié) 。這是因?yàn)?code>union相當(dāng)于給內(nèi)部聲明的數(shù)據(jù)類型留了一個(gè)最大空間，而struct是給每個(gè)數(shù)據(jù)類型都留了各自的空間。

在現(xiàn)在的絕大部分機(jī)器上，int類型為 4 字節(jié)，float類型為 4 字節(jié)，cahr *類型為 8 個(gè)字節(jié)。所以u就占據(jù)了最大空間，也就是 8 個(gè)字節(jié)，而s則每個(gè)都留了各自的空間，也就是 4+4+8=16 字節(jié)。

那么需要在什么時(shí)候使用union呢？
首先根據(jù)其存放一種數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，可以用來(lái)做一些通用計(jì)算，比如說(shuō)浮點(diǎn)數(shù)和整數(shù)的切換等。
其次上面的使用目的下，節(jié)省空間了。雖然這種情況下也可以使用結(jié)構(gòu)體，但是上面三種數(shù)據(jù)類型就差一倍大小的情況算好的。因?yàn)閮?nèi)存地址分配機(jī)制，一些類型的數(shù)據(jù)的地址是由特殊要求的，比如說(shuō)在一些機(jī)器上，int需要在偶數(shù)位的地址。

下面就是一個(gè)例子，但是整數(shù)的地址限制并不是在偶數(shù)，而是 4 的倍數(shù)。

struct s_tag {
    int ival;
    char a;
} s;

這個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小為 8 個(gè)字節(jié)，你可以自己試試看是不是這個(gè)大小。

并且由于編譯器是順序讀取的，所以如果你寫成下面這樣

struct s_tag {
    int a;
    char b;
    int c;
    char d;
} s;

那么這個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小為 16 字節(jié)。這種情況下可以將同一類的數(shù)據(jù)寫在一起，可以節(jié)約一些空間，如下：

struct s_tag {
    int a;
    int c;
    char b;
    char d;
} s;

這樣這個(gè)結(jié)構(gòu)體所占用的空間大小就為 12 字節(jié)了。而如果使用union，那么無(wú)論什么順序，大小一直為 4 字節(jié)。隨著數(shù)據(jù)類型的可能性越來(lái)越多，節(jié)約空間的必要性就凸顯出來(lái)了。

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到了這里，關(guān)于C——Union是什么？Union和Struct這么像，區(qū)別在哪？為什么還要?jiǎng)?chuàng)造出union呢？需要在哪里使用呢？的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！