（C语言）共用体union的用法举例 - 技术| 编程·课件·Linux - 软院网 RuanYuan.Net

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：

[C] 纯文本查看 复制代码

struct  Matrix
{
    union
    {
        struct
        {
            float  _f11, _f12, _f13, _f21, _f22, _f23, _f31, _f32, _f33;
        };
        float  f[3][3];
    }_matrix;
};
struct  Matrix 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[0][0]（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）

[C] 纯文本查看 复制代码

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

BOOL  isBigEndian()
{
    int  i = 1;   /* i = 0x00000001*/
    char  c = *(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：

[C] 纯文本查看 复制代码

BOOL  isBigEndian()
{
    union
    {
        int  i;
        char  c;
    }test;
    
    test.c = 2;
 
    return  test.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：

[C] 纯文本查看 复制代码

long  long  htonLL(long  long  lg)
{
    union  
    {
        struct  
        { 
            long  low;
            long  high;
        }val_1;
        long  long  val_2;
    }val_arg, val_ret;
    if ( isBigEndian() )
        return  lg;
    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 );    
    return  val_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：

[C] 纯文本查看 复制代码

class  Test
{
public :
    float  getFVal(){ return  f;}
private :
    int  i;
    char  c;
    float  f;
};
Test t;

不能在类Test中增加代码，给对象中的f赋值7.0f.

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

class  Test_Cpy
{
 public :
    float  getVal(){ return  f;}
    float  setVal(float  f){ this ->f = f;}
private :
    int  i;
    char  c;
    float  f;
};
....
int  main()
{
    Test t;
    union
    {
         Test t1, 
         Test_Cpy t2;
    }test;
    test.t2.setVal(7.0f);
    t = test.t1;
    assert( t.getVal() == 7.0f );   
    return  0;
}

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

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