admin 发表于 2014-4-22 17:44:52

(C语言)共用体union的用法举例

以前在学校学习C语言的时候一直搞不懂那个共用体union有什么用的。工作之后才发现它的一些妙用,现举例如下:

1. 为了方便看懂代码。

比如说想写一个3 * 3的矩阵,可以这样写:

structMatrix
{
    union
    {
      struct
      {
            float_f11, _f12, _f13, _f21, _f22, _f23, _f31, _f32, _f33;
      };
      floatf;
    }_matrix;
};
structMatrix m;
这两个东西共同使用相同的空间,所以没有空间浪费,在需要整体用矩阵的时候可以用
m._matrix.f (比如说传参,或者是整体赋值等);需要用其中的几个元素的时候可以用m._matrix._f11那样可以避免用m.f(这样不大直观,而且容易出错)。

2. 用在强制类型转换上(比强制类型转换更加容易看懂)
下面举几个例子:

(1). 判断系统用的是big endian 还是 little endian(其定义大家可以到网上查相关资料,此略)

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define BOOL int

BOOLisBigEndian()
{
    inti = 1;   /* i = 0x00000001*/
    charc = *(char*)&i; /* 注意不能写成 char c = (char)i; */
    return(int )c != i;
}



如果是little endian字节序的话,那个i = 1;的内存从小到大依次放的是:0x01 0x00 0x00 0x00,如是,按照i的起始地址变成按照char *方式(1字节)存取,即得c = 0x01;
反之亦然

也许看起来不是很清晰,下面来看一下这个:
BOOLisBigEndian()
{
    union
    {
      inti;
      charc;
    }test;
   
    test.c = 2;

    returntest.i != 2;
}



这里用的是union来控制这个共享布局,有个知识点就是union里面的成员c和i都是从低地址开始对齐的。同样可以得到如此结果,而且不用转换,清晰一些。

什么,不觉得清晰??那再看下面的例子:

(2). 将little endian下的long long类型的值换成 big endian类型的值。已经知道系统提供了下面的api:long htonl(long lg);作用是把所有的字节序换成大端字节序。因此得出下面做法:
longlonghtonLL(longlonglg)
{
    union
    {
      struct
      {
            longlow;
            longhigh;
      }val_1;
      longlongval_2;
    }val_arg, val_ret;
    if ( isBigEndian() )
      returnlg;
    val_arg.val_2 = lg;
    val_ret.val_1.low = htonl( val_arg.val_1.high );
    val_ret.val_1.high = htonl( val_arg.val_1.low );   
    returnval_ret.val_2;
}



只要把内存结构的草图画出来就比较容易明白了。

(3).为了理解c++类的布局,再看下面一个例子。有如下类:
classTest
{
public :
    floatgetFVal(){ returnf;}
private :
    inti;
    charc;
    floatf;
};
Test t;



不能在类Test中增加代码,给对象中的f赋值7.0f.


classTest_Cpy
{
public :
    floatgetVal(){ returnf;}
    floatsetVal(floatf){ this ->f = f;}
private :
    inti;
    charc;
    floatf;
};
....
intmain()
{
    Test t;
    union
    {
         Test t1,
         Test_Cpy t2;
    }test;
    test.t2.setVal(7.0f);
    t = test.t1;
    assert( t.getVal() == 7.0f );   
    return0;
}



说明:因为在增加类的成员函数时候,那个类的对象的布局基本不变。因此可以写一个与Test类一样结构的类Test_Cpy,而多了一个成员函数setVal,再用uinon结构对齐,就可以给私有变量赋值了。(这种方法在有虚机类和虚函数机制时可能失灵,故不可移植)至于详细的讨论,网上有,这个例子在实际中没有用途,只是用来考察这个内存布局的使用而已.

union在操作系统底层的代码中用的比较多,因为它在内存共赏布局上方便且直观。所以网络编程,协议分析,内核代码上有一些用到union都比较好懂,简化了设计。


From: http://blog.csdn.net/jiangnanyouzi/article/details/3158702


maoanran 发表于 2014-4-22 17:55:17

http://www.ruanyuan.net/static/image/smiley/ali/39.gif路过帮顶 , 学编译生成语法树的时候用到过union

zion 发表于 2014-4-22 19:59:53

菜鸟路过,学途漫漫啊

luzheng1111 发表于 2014-4-22 20:51:55

没试用过共用体!

SmartF 发表于 2014-4-25 20:07:06

好贴必顶.....源码各种union

xingzhe 发表于 2014-5-18 16:50:21

学习,谢谢!
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