什么时候应该使用工会?我们为什么需要它们?
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我想说,它可以更容易地重用可能以不同方式使用的内存,即节省内存。例如,你想做一些“变体”结构体,能够保存一个短字符串以及一个数字:
struct variant {
int type;
double number;
char *string;
};
在32位系统中,这将导致每个变体实例至少使用96位或12个字节。
使用联合可以将大小减小到64位或8字节:
struct variant {
int type;
union {
double number;
char *string;
} value;
};
如果你想添加更多不同的变量类型,你甚至可以保存更多。这可能是真的,你可以做类似的事情,强制转换一个空指针-但联合使它更容易访问,以及类型安全。这样的节省听起来并不是很大,但是您节省了用于该结构的所有实例的三分之一的内存。
其他回答
COM接口中使用的VARIANT呢?它有两个字段——“type”和一个包含实际值的联合,该值根据“type”字段进行处理。
联合允许互斥的数据成员共享相同的内存。当内存比较稀缺时,例如在嵌入式系统中,这是非常重要的。
示例如下:
union {
int a;
int b;
int c;
} myUnion;
这个联合将占用一个int值的空间,而不是3个独立的int值。如果用户设置了a的值,然后设置了b的值,它将覆盖a的值,因为它们都共享相同的内存位置。
联合在嵌入式编程或需要直接访问硬件/内存的情况下特别有用。这里有一个简单的例子:
typedef union
{
struct {
unsigned char byte1;
unsigned char byte2;
unsigned char byte3;
unsigned char byte4;
} bytes;
unsigned int dword;
} HW_Register;
HW_Register reg;
然后,您可以按如下方式访问reg:
reg.dword = 0x12345678;
reg.bytes.byte3 = 4;
字节顺序和处理器体系结构当然很重要。
另一个有用的特性是位修饰符:
typedef union
{
struct {
unsigned char b1:1;
unsigned char b2:1;
unsigned char b3:1;
unsigned char b4:1;
unsigned char reserved:4;
} bits;
unsigned char byte;
} HW_RegisterB;
HW_RegisterB reg;
使用这段代码,您可以直接访问寄存器/内存地址中的单个位:
x = reg.bits.b2;
低级系统编程就是一个合理的例子。
IIRC中,我使用联合将硬件寄存器分解为组件位。因此,您可以访问一个8位寄存器(在我这样做的那天;-)到组件位。
(我忘记了确切的语法,但是……)这种结构将允许控制寄存器作为control_byte或通过单个位来访问。对于给定的字节顺序,确保位映射到正确的寄存器位是很重要的。
typedef union {
unsigned char control_byte;
struct {
unsigned int nibble : 4;
unsigned int nmi : 1;
unsigned int enabled : 1;
unsigned int fired : 1;
unsigned int control : 1;
};
} ControlRegister;
有很多用法。只需执行grep union /usr/include/*或类似目录。大多数情况下,联合被包装在结构中,结构的一个成员告诉联合中的哪个元素可以访问。例如,为现实生活的实现签出man elf。
这是基本原则:
struct _mydata {
int which_one;
union _data {
int a;
float b;
char c;
} foo;
} bar;
switch (bar.which_one)
{
case INTEGER : /* access bar.foo.a;*/ break;
case FLOATING : /* access bar.foo.b;*/ break;
case CHARACTER: /* access bar.foo.c;*/ break;
}