联合体union内存分配详解

1.概述

联合体union的定义方式与结构体一样，但是二者有根本区别。

在结构中各成员有各自的内存空间，一个结构变量的总长度是各成员长度之和。而在“联合”中，各成员共享一段内存空间，一个联合变量的长度等于各成员中最长的长度。

2.联合体长度

在The C Programming Language里面讲述union内存分配的原话是

1）联合体就是一个结构

2）联合体的所有成员相对于基地址的偏移量为0

3）此结构空间要大到总够容纳最“宽”的成员

4）并且，其对其方式要适合于联合体中所有类型的成员

我的理解可以概括为两点：

1）联合体的结构空间要足够大，要等于最长的一个结构变量的空间，但是这个最长的空间要满足以下条件：

 1.要大于等于最长的一个结构变量的空间

  2.并且要能够整除其他结构变量的数据长度，即联合体空间对其他成员的元类型要能够整除（int a[5]，其元类型为int，元类型长度为4），实际上就是要取一个元类型的最小公倍数。

这儿举例来说

union   
{ 
	float   fuel_load; 
	char a[5];
	int   pallets; 
}fighter; 

这个结构体中，各个结构变量的空间分别为float fuel_load; 占4个字节，char a[5];占5个字节，int pallets;占4个字节。通过“3）此结构空间要大到总够容纳最“宽”的成员”这句话，我们可以认为是结构体的空间为5个字节即可，但是“其对其方式要适合于联合体中所有类型的成员”没有满足，对于这个问题，通过上面红色字体部分可以解决。，因此联合体空间为88可以整除 4（float、int长度）和1（char的长度），并且8大于数组5.

再举一个例子有助于大家理解。

struct   aircraft 
{ 
int   wingspan; 
int   passengers; 
union   
{ 
float   fuel_load; 
float   bomb_load; 
int   pallets; 
}; 
}fighter; 

sizeof（fighter） 是12 。int wingspan; int passengers;两个int型 8个字节。union中 3个都是4个字节，因此union长度为4个字节。
3.内存分配

一句话：联合体变量的各个成员都是从低字节开始公用的。即：所有的成员都是从低字节开始的。

我们先为整个union分配一个空间，这个空间大小就是上面（2）内存分配中所讲述的。

union {
      int i;
      char x[2];
}a;
int main(void)
{
   a.x[0] = 10;
   a.x[1] = 1;
   printf("%d\n",a.i);
   return 0;
}

其内存如下图所示。a.x[0] 处于低字节，x[1]高字节。当调用i这个成员变量的时候，其开始地址仍然是从起始地址开始，数4个字节输出。因此为 256 + 10 = 266

程序：

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#if 0
typedef union data{
     float a;
     float b;
     int c;
}data_t;
int main(int argc ,char **argv)
{
 
     printf("sizeof(float):%d\nsizeof(data_t):%d\n",sizeof(float),sizeof(data_t));
     return 0;
 
 
}
#endif
typedef union data{
     int i;
     char x[2];
}data_t;
int main(int argc ,char **argv)
{
 
        data_t datab;
     memset(&datab,0,sizeof(datab));
     datab.x[0] = 10;
     datab.x[1] = 1;
    
        printf("sizeof(float):%d\nsizeof(int):%d\n",sizeof(float),sizeof(int));
     printf("datab.i :%d\n",datab.i);
     return 0;
 
 
}

原文链接https://blog.csdn.net/yankai0219/article/details/6892189