c语言--联合体（声明、特点、计算）

一、联合体类型的声明

像结构体⼀样，联合体也是由⼀个或者多个成员构成，这些成员可以不同的类型。
但是编译器只为最大的成员分配足够的内存空间。联合体的特点是所有成员共用同⼀块内存空间。所以联合体也叫：共用体。给联合体其中⼀个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。

#include<stdio.h>
union Un//联合体类型的声明
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{//联合体变量的定义
	union Un un = { 0 };
	printf("%d\n", sizeof(union Un));//计算联合体的	大小
	return 0;
}

计算结果：
在这里插入图片描述
为什么是4呢？

二、联合体的特点

联合的成员是共用同⼀块内存空间的，这样⼀个联合变量的大小，至少是最大成员的大小（因为联合至少得有能力保存最大的那个成员）。
代码一：

#include<stdio.h>
union Un//联合体类型的声明
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{//联合体变量的定义
	union Un un = { 0 };
	printf("%d\n", sizeof(union Un));//计算联合体的	大小
	printf("%p\n", &un);
	printf("%p\n", &(un.c));
	printf("%p\n", &(un.i));
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

代码二：

#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{
 char c;
 int i;
};
int main()
{
 //联合变量的定义
 union Un un = {0};
 un.i = 0x11223344;
 un.c = 0x55;
 printf("%x\n", un.i);
 return 0;
}

代码1输出的三个地址⼀模⼀样，代码2的输出，我们发现将i的第4个字节的内容修改为55了。

三、相同成员的结构体和联合体对比

我们再对比一下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况。

struct S
{
 char c;
 int i;
};
struct S s = {0};

union Un
{
 char c;
 int i;
};
union Un un = {0};

在这里插入图片描述

四、联合体大小的计算

联合的大小至少是最大成员的大小。
当最⼤成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。

#include <stdio.h>
union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};
union Un2
{
	short c[7];
	int i;
};
int main()
{
	//下⾯输出的结果是什么？
	printf("%d\n", sizeof(union Un1));
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));
	return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
使用联合体是可以节省空间的，举例：
比如，我们要搞⼀个活动，要上线一个礼品兑换单，礼品兑换单中有三种商品：图书、杯子、衬衫。
每⼀种商品都有：库存量、价格、商品类型和商品类型相关的其他信息。
图书：书名、作者、页数
杯子：设计
衬衫：设计、可选颜色、可选尺寸
那我们不耐心思考，直接写出⼀下结构：

struct gift_list
{
	//公共属性
	int stock_number;//库存量
	double price; //定价
	int item_type;//商品类型
	//特殊属性
	char title[20];//书名
	char author[20];//作者
	int num_pages;//⻚数

	char design[30];//设计
	int colors;//颜⾊
	int sizes;//尺⼨
};

上述的结构其实设计的很简单，用起来也方便，但是结构的设计中包含了所有礼品的各种属性，这样使得结构体的大小就会偏大，比较浪费内存。因为对于礼品兑换单中的商品来说，只有部分属性信息是常用的。比如：
商品是图书，就不需要design、colors、sizes。
所以我们就可以把公共属性单独写出来，剩余属于各种商品本身的属性使用联合体起来，这样就可以介绍所需的内存空间，⼀定程度上节省了内存。

struct gift_list
{
 int stock_number;//库存量
 double price; //定价
 int item_type;//商品类型
 
 union{
 struct
 {
 char title[20];//书名
 char author[20];//作者
 int num_pages;//⻚数
 }book;
 struct
 {
 char design[30];//设计
 }mug;
 struct
 {
 char design[30];//设计
 int colors;//颜⾊
 int sizes;//尺⼨
 }shirt;
 }item;
};