C语言:结构体共用体

发布于:2024-12-18 ⋅ 阅读:(113) ⋅ 点赞:(0)

通过前面的讲解,我们直到结构体(struct)是一种构造类型或复杂类型,它可以包含多个类型不同的成员,在c语言中,还有一种和结构体非常类似的语法,叫做共用体,它的定义格式为:

union 共用体名{
成员列表
};

共用体有时也被称为联合或者联合体,这也是 Union 这个单词的本意。

结构体和共用体的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而共用体的所有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。

结构体占用的内存大于等于所有成员占用内存的总和(成员之间可能会有缝隙)共用体占用的内存等于最长的成员占用的内存。共用体使用了内存覆盖技术,同一时刻只能保存一个成员的值,如果对新的成员赋值,就会把原来成员的值覆盖掉。

共用体也是一种自定义类型,可以通过它来创建变量,例如:

1. union data{
2. int n;
3. char ch;
4. double f;
5. };
6. union data a, b, c;

如果不再定义新的变量,也可以将共用体的名字省略:

1. union{
2. int n;
3. char ch;
4. double f;
5. } a, b, c;

共用体 data 中,成员 f 占用的内存最多,为 8 个字节,所以 data 类型的变量(也就是 a、b、c)也占用 8 个字节的内存,请看下面的演示:

1. #include <stdio.h>
2.
3. union data{
4. int n;
5. char ch;
6. short m;
7. };
8.
9. int main(){
10. union data a;
11. printf("%d, %d\\n", sizeof(a), sizeof(union data) );
12. a.n = 0x40;
13. printf("%X, %c, %hX\\n", a.n, a.ch, a.m);
14. a.ch = '9';
15. printf("%X, %c, %hX\\n", a.n, a.ch, a.m);
16. a.m = 0x2059;
17. printf("%X, %c, %hX\\n", a.n, a.ch, a.m);
18. a.n = 0x3E25AD54;
19. printf("%X, %c, %hX\\n", a.n, a.ch, a.m);
20. 
21. return 0;
22. }

要想理解上面的输出结果,弄清成员之间究竟是如何相互影响的,就得了解各个成员在内存中的分布。以上面的data 为例,各个成员在内存中的分布如下:

共用体的应用

共用体在一般的编程中应用较少,在单片机中应用较多。对于 PC 机,经常使用到的一个实例是: 现有一张关于学生信息和教师信息的表格。学生信息包括姓名、编号、性别、职业、分数,教师的信息包括姓名、编号、性别、职业、教学科目。请看下面的表格:

f 和 m 分别表示女性和男性,s 表示学生,t 表示教师。可以看出,学生和教师所包含的数据是不同的。现在要求把这些信息放在同一个表格中,并设计程序输入人员信息然后输出。

如果把每个人的信息都看作一个结构体变量的话,那么教师和学生的前 4 个成员变量是一样的,第 5 个成员变量可能是 score 或者 course。当第 4 个成员变量的值是 s 的时候,第 5 个成员变量就是 score;当第 4 个成员变量的值是 t 的时候,第 5 个成员变量就是 course。

经过上面的分析,我们可以设计一个包含共用体的结构体,请看下面的代码:

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3.
4. #define TOTAL 4 //人员总数
5.
6. struct{
7. char name[20];
8. int num;
9. char sex;
10. char profession;
11. union{
12. float score;
13. char course[20];
14. } sc;
15. } bodys[TOTAL];
16.
17. int main(){
18. int i;
19. //输入人员信息
20. for(i=0; i<TOTAL; i++){
21. printf("Input info: ");
22. scanf("%s %d %c %c", bodys[i].name, &(bodys[i].num), &(bodys[i].sex), &(bodys[i].profession));
23. if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是学生
24. scanf("%f", &bodys[i].sc.score);
25. }else{ //如果是老师
26. scanf("%s", bodys[i].sc.course);
27. }
28. fflush(stdin);
29. }
30.
31. //输出人员信息
32. printf("\\nName\\t\\tNum\\tSex\\tProfession\\tScore / Course\\n");
33. for(i=0; i<TOTAL; i++){
34. if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是学生
35. printf("%s\\t%d\\t%c\\t%c\\t\\t%f\\n", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, 
bodys[i].profession, bodys[i].sc.score);
36. }else{ //如果是老师
37. printf("%s\\t%d\\t%c\\t%c\\t\\t%s\\n", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, 
bodys[i].profession, bodys[i].sc.course); 
38. } 
39. } 
40. return 0; 
41. }

 


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