聯合體（union）的使用和分析

1、聯合體

聯合體(union）與結構體(struct)有一些相似之處。但兩者有本質上的不同。在結構體中,各成員有各自的內存空間, 一個結構變量的總長度是各成員長度之和。而在聯合體中,各成員共享一段內存空間, 一個聯合變量的長度等于各成員中最長的長度。應該說明的是, 這里所謂的共享不是指把多個成員同時裝入一個聯合變量內, 而是指該聯合變量可被賦予任一成員值,但每次只能賦一種值, 賦入新值則沖去舊值。

2、聲明共用體類型

一個聯合體類型必須經過定義之后, 才能使用它，才能把一個變量聲明定義為該聯合體類型。

聯合變量的聲明和結構變量的聲明方式相同, 也有三種形式。

一般形式具體如下：

union共用體名
{
//成員列表
數據類型成員名;
數據類型成員名;
....
}

示例：

union_MQ
{
chardata8[4];
intdata32;
};

3、定義共用體變量

一般形式具體如下：

union_MQ
{
chardata8[4];
intdata32;
};
//定義共用體變量
union_MQmq;

合并簡化形式具體如下：

union_MQ
{
chardata8[4];
intdata32;
}mq;

匿名結構體形式具體如下：

union
{
chardata8[4];
intdata32;
}mq;

使用 typedef 聲明共用體類型，再定義共用體變量:

typedefunionMQ
{
chardata8[4];
intdata32;
}_MQ;
//定義共用體變量，以下兩種效果一樣
unionMQmq;
_MQmq;

4、上代碼：

#include

unionTest{
unsignedchara;
unsignedshortb;
unsignedintc;
};

intmain(void)
{
unionTesttest;
printf("%lu
",sizeof(unionTest));
printf("%lu
",sizeof(test));
printf("&test=%p,&test.a=%p,&test.b=%p,&test.c=%p
",&test,&test.a,&test.b,&test.c);
test.c=0x11223344;
printf("test.c=%x
",test.c);
printf("test.a=%x
",test.a);
printf("test.b=%x
",test.b);
test.a=0x88;
printf("test.c=%x
",test.c);
printf("test.a=%x
",test.a);
printf("test.b=%x
",test.b);
return0;
}

結果：

4
4
&test=0x7fff4a0708c4,&test.a=0x7fff4a0708c4,&test.b=0x7fff4a0708c4,&test.c=0x7fff4a0708c4
test.c=11223344
test.a=44
test.b=3344
test.c=11223388
test.a=88
test.b=3388

結果分析：

1、聯合體的大小為最大成員的大小，在聯合體union Test中unsigned int是最大的占4個字節。

2、聯合體共用一塊內存，其內存大小為最大成員的內存大小，所以所以成員的地址都一樣，&test = &test.a = &test.b = &test.c。

3、給聯合體某個成員賦值時會影響到另外一個成員的數值，如下圖：

如果是小端模式：

變量高位是放高地址、變量低位是放低地址。這里test.c=0x11223344指11為高位、44為低位。

棧區遵循“先進后出、后進先出”的規則，即打印的時候從高地址到地址依次打印，所以test.c打印值為11223344。

從上圖可以看出，test.a、test.b和test.c的起使地址都是44對應的地址，所以他們的地址都是一樣的。

如果test.a = 0x88，那么test.a、test.b和test.c本來的值都會發生改變，即test.a = 88，test.b = 3388，test.c = 11223388。

利用聯合體處理浮點型數據

經過上面對聯合體的簡單介紹，想必不少同學已經知道小飛哥接下來要說什么了吧

直接上測試代碼：

測試結果是什么呢？

輸入的浮點數是6.91，我們可以看到uint8_data也有了4個值，從聯合體的定義來看，這兩個值應該是一樣的，我們來驗證下是不是如此：

浮點轉16進制還是挺麻煩的，有精力的同學可以自己算算，沒精力的同學可以使用這個鏈接的在線轉換工具

http://xnkiot.com/#/floating

轉換之后的結果跟我們上面代碼運行的結果是一致的

那這個轉換有什么意義呢？我們經常通訊串數過程中，比如串口傳輸的事單字節數據，對于float類型的數據就不能直接傳輸了，需要進行轉化，使用聯合體就可以很方便的進行“自動轉換”了

審核編輯：湯梓紅