C 语言关于联合体的相关知识

当多个数据需要共享内存或者多个数据每次只取其一时，可以利用联合体(union)。在C Programming Language 一书中对于联合体是这么描述的：

1)联合体是一个结构；

2)它的所有成员相对于基地址的偏移量都为0；

3)此结构空间要大到足够容纳最"宽"的成员；

4)其对齐方式要适合其中所有的成员；

下面解释这四条描述：

由于联合体中的所有成员是共享一段内存的，因此每个成员的存放首地址相对于于联合体变量的基地址的偏移量为0，即所有成员的首地址都是一样的。为了使得所有成员能够共享一段内存，因此该空间必须足够容纳这些成员中最宽的成员。对于这句“对齐方式要适合其中所有的成员”是指其必须符合所有成员的自身对齐方式。

下面举例说明：

如联合体

union U
{
 char s[9];
 int n;
 double d;
};

s占9字节，n占4字节，d占8字节，因此其至少需9字节的空间。然而其实际大小并不是9，用运算符sizeof测试其大小为16.这是因为这里存在字节对齐的问题，9既不能被4整除，也不能被8整除。因此补充字节到16，这样就符合所有成员的自身对齐了。从这里可以看出联合体所占的空间不仅取决于最宽成员，还跟所有成员有关系，即其大小必须满足两个条件：

1)大小足够容纳最宽的成员；

2)大小能被其包含的所有基本数据类型的大小所整除。

测试程序：

/*测试联合体 2011.10.3*/

#include <iostream>
using namespace std;

union U1
{
 char s[9];
 int n;
 double d;
};

union U2
{
 char s[5];
 int n;
 double d;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
 U1 u1;
 U2 u2;
 printf("%d\n",sizeof(u1));
 printf("%d\n",sizeof(u2));
 printf("0x%x\n",&u1);
 printf("0x%x\n",&u1.s);
 printf("0x%x\n",&u1.n);
 printf("0x%x\n",&u1.d);
 u1.n=1;
 printf("%d\n",u1.s[0]);
 printf("%lf\n",u1.d);
 unsigned char *p=(unsigned char *)&u1;
 printf("%d\n",*p);
 printf("%d\n",*(p+1));
 printf("%d\n",*(p+2));
 printf("%d\n",*(p+3));
 printf("%d\n",*(p+4));
 printf("%d\n",*(p+5));
 printf("%d\n",*(p+6));
 printf("%d\n",*(p+7));
 return 0;
}

输出结果为：

16
8
0x22ff60
0x22ff60
0x22ff60
0x22ff60
1
0.000000
1
0
0
0
48
204
64
0

对于sizeof(u1)=16。因为u1中s占9字节，n占4字节，d占8字节，因此至少需要9字节。其包含的基本数据类型为char，int，double分别占1，4，8字节，为了使u1所占空间的大小能被1，4，8整除，则需填充字节以到16，因此sizeof(u1)=16.

对于sizeof(u2)=8。因为u2中s占5字节，n占4字节，d占8字节，因此至少需要8字节。其包含的基本数据类型为char，int，double分别占1，4，8字节，为了使u2所占空间的大小能被1，4，8整除，不需填充字节，因为8本身就能满足要求。因此sizeof(u2)=8。

从打印出的每个成员的基地址可以看出，联合体中每个成员的基地址都相同，等于联合体变量的首地址。

对u1.n=1，将u1的n赋值为1后，则该段内存的前4个字节存储的数据为00000001 00000000 00000000 00000000

因此取s[0]的数据表示取第一个单元的数据，其整型值为1，所以打印出的结果为1.

至于打印出的d为0.000000愿意如下。由于已知该段内存前4字节的单元存储的数据为00000001 00000000 00000000 00000000，从上面打印结果48，204，64，0可以知道后面4个字节单元中的数据为00110000 11001100 01000000 00000000，因此其表示的二进 制浮点数为

00000000 01000000 11001100 00110000 00000000 00000000 00000000 00000001

对于double型数据，第63位0为符号位，62-52 00000000100为阶码，0000 11001100 00110000 00000000 00000000 00000000 00000001为尾数，根据其值知道尾数值约为0，而阶码为4-1023=-1019，因此其表示的浮点数为1.0*2^(-1019)=0.00000000000......，因此输出结果为0.000000。

以上就是C 语言关于联合体的相关知识的详细内容，更多关于C语言 联合体的资料请关注我们其它相关文章！

赞 (0)

相关推荐

  • C++联合体union用法实例详解

    本文实例讲述了C++联合体union用法.分享给大家供大家参考.具体如下: 我们应该按照C中的convention去使用union,这是我这篇文章要给出的观点.虽然C++使得我们可以扩展一些新的东西进去,但是,我建议你不要那样去做,看完这篇文章之后,我想你大概也是这么想的. C由于没有类的概念,所有类型其实都可以看作是基本类型的组合,因此在union中包含struct也就是一件很自然的事情了,到了C++之后,既然普遍认为C++中的struct与class基本等价,那么union中是否可以有类成员

  • C语言中联合体union的实例详解

     C语言中联合体union的实例详解 1.定义: union(int i, short s, char c) un; un.i = 3; printf("i=%d",un.i); printf("length = %d\n",sizeof(un);//==4,有最大的变量来决定 2.相当与java里的List T类型 3.数据交换 void swap(int *p , int *q){ int temp = *p; *p = *q; *q = temp; } 4.打

  • C语言编程中的联合体union入门学习教程

    联合体(union)在C语言中是一个特殊的数据类型,能够存储不同类型的数据在同一个内存位置.可以定义一个联合体使用许多成员,但只有一个部件可以包含在任何时候给定的值.联合体会提供使用相同的存储器位置供多用途的有效方式. 定义联合体 要定义联合体,必须使用union语句很相似于定义结构.联合体声明中定义了一个新的数据类型,程序不止一个成员.联合体声明的格式如下: union [union tag] { member definition; member definition; ... member

  • C 语言关于联合体的相关知识

    当多个数据需要共享内存或者多个数据每次只取其一时,可以利用联合体(union).在C Programming Language 一书中对于联合体是这么描述的: 1)联合体是一个结构: 2)它的所有成员相对于基地址的偏移量都为0: 3)此结构空间要大到足够容纳最"宽"的成员: 4)其对齐方式要适合其中所有的成员: 下面解释这四条描述: 由于联合体中的所有成员是共享一段内存的,因此每个成员的存放首地址相对于于联合体变量的基地址的偏移量为0,即所有成员的首地址都是一样的.为了使得所有成员能够

  • Python解析json文件相关知识学习

    JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式.它基于JavaScript(Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999)的一个子集. JSON采用完全独立于语言的文本格式,但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等).这些特性使JSON成为理想的数据交换语言.易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成. 今天用pytho

  • 今天抽时间给大家整理jquery和ajax的相关知识

    hi,今天礼拜二,做点什么事呢,哎想起来了,正好前两天在一直都在学习ajax相关知识,今天接着学jquery和ajax的相关知识吧. 1.jQuery -----jQuery与AJAX----- AJAX即"Asynchronous Javascript And XML"(异步JavaScript和XML),是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术. AJAX = 异步 JavaScript和XML(标准通用标记语言的子集). AJAX 是一种用于创建快速动态网页的技术. 通过在后台与

  • JS闭包、作用域链、垃圾回收、内存泄露相关知识小结

    补充: 闭包(closure)是Javascript语言的一个难点,也是它的特色,很多高级应用都要依靠闭包实现. 闭包的特性 闭包有三个特性: 1.函数嵌套函数 2.函数内部可以引用外部的参数和变量 3.参数和变量不会被垃圾回收机制回收 闭包的定义及其优缺点 闭包 是指有权访问另一个函数作用域中的变量的函数,创建闭包的最常见的方式就是在一个函数内创建另一个函数,通过另一个函数访问这个函数的局部变量 闭包的缺点就是常驻内存,会增大内存使用量,使用不当很容易造成内存泄露. 闭包是javascript

  • JAVA注解相关知识总结

    注解的概念 java注解: 比较官方的说法: 从JDK5开始,Java增加对元数据的支持,也就是注解,注解与注释是有一定区别的,可以把注解理解为代码里的特殊标记,这些标记可以在编译,类加载,运行时被读取,并执行相应的处理.通过注解开发人员可以在不改变原有代码和逻辑的情况下在源代码中嵌入补充信息. 注解,可以看作是对 一个 类/方法 的一个扩展的模版,每个 类/方法 按照注解类中的规则,来为 类/方法 注解不同的参数,在用到的地方可以得到不同的 类/方法 中注解的各种参数与值. 说说我的理解 注解

  • JAVA 枚举相关知识汇总

    Java 枚举 知识点 概念 enum 的全称为 enumeration, 是 JDK 1.5 中引入的新特性. 在Java中,被 enum 关键字修饰的类型就是枚举类型.形式如下: enum Color { RED, GREEN, BLUE } 如果枚举不添加任何方法,枚举值默认为从0开始的有序数值.以 Color 枚举类型举例,它的枚举常量依次为 RED:0,GREEN:1,BLUE:2. 枚举的好处:可以将常量组织起来,统一进行管理. 枚举的典型应用场景:错误码.状态机等. 枚举类型的本质

  • c++ 队列相关知识总结

    预备 队列,是一种先进先出(FIFO)的线性表,一般来说会使用链表或者数组来实现它. 队列被允许从后端(rear)插入(insert)新元素,称作入列(push,enqueue):而从前端(front)弹出(pop)元素,称作出列(pop,dequeue). 学术上说它和堆栈常常被同时提起,因为堆栈与队列几乎一摸一样,除了出栈时也在后端弹出元素,从而构成了后进先出(LIFO)的数据结构. 古典的单向链表/单向队列 单向链表表示的队列,出列时必须遍历整个链表,直至链尾的前一位,然后摘除链尾来实现出

  • C语言基础之二分查找知识最全汇总

    C语言基础之二分查找知识最全汇总

    一.前言 在自学二分查找的过程中我想到了一些变化问题,有的自己就慢慢理解了,有的在网上找到了答案,奈何没有找到想要的总结归纳.我就斗胆自己写了一篇,号称史上最全.希望和我一样的伙伴可以少走一点弯路. 二分查找凭借其低时间复杂度O(log(n))成为了各个蒟蒻的入门知识,但是其衍生出的各种题目相较原题目而言就没有那么容易求解,以下借用c语言实现二分查找算法及其衍生.二分查找仅适用于事先已经排好序的顺序表.其基本思路就是每次取中间数,如果中间数大于所求数就向上查找,反之向下. 二.原始二分查找 1.

  • 浅谈Python类的单继承相关知识

    一.类的继承 面向对象三要素之一,继承Inheritance 人类和猫类都继承自动物类. 个体继承自父母,继承了父母的一部分特征,但也可以有自己的个性. 在面向对象的世界中,从父类继承,就可以直接拥有父类的属性和方法,这样就可以减少代码.多服用.子类可以定义自己的属性和方法 class Animal: def __init__(self,name): self._name = name def shout(self): print("{} shouts".format(self.__c

  • Java基础之反射技术相关知识总结

    Java基础之反射技术相关知识总结

    一.反射概念 Java的反射(reflection)机制是指在程序的运行状态中,可以构造任意一个类的对象,可以了解任意一个对象所属的类,可以了解任意一个类的成员变量和方法,可以调用任意一个对象的属性和方法.这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制.反射被视为动态语言的关键. 二.反射应用场景 1.几乎所有的框架都会用到反射 2.程序解耦合使用 3.代码更加的优雅 三.反射更多细节 1.Jdk中的位置: java.lang.reflect包下 2.获取字节码方式 //

随机推荐