C中的联盟内存份额

Question

Edit2:我可以用Union做多态吗？在我看来,我可以根据自己的需要更改数据结构.

编辑:修复代码.使用 "." 而不是" - >".我想问的是,如果有不同的数据类型(如int和char可以互换使用,如何确保正确存储值？由于两者具有不同的内存大小,需要更大内存空间的那个将为两者分配内存空间要共享的变量类型.

假设我有两个结构:

typedef struct a{
          int a;
}aType;

typedef struct b{
          char b;
}bType;

typedef union{
         aType a_type;
         bType b_type;
}ab;

int main(void){
         ab v1;
         v1.a_type.a = 5;
         v1.b_type.b = 'a'
}

据我所知,aType和bType都将共享相同的内存.由于int有3个字节更大(int是4个字节,char是1个字节),因此它将有4个内存块.第一个是最左边,最后一个是最右边.我将'a'分配给v1的变量b的时间,它将保留在内存块的第一个块(最左边).值5仍然保留在第四块内存中(最右侧).

因此,当打印出来时,会产生垃圾值,不是吗？如果是这样,如何解决这个问题？通过这个问题,这意味着如果我将'a'存储到b_type中,共享内存必须确保仅具有该值'a',而不是前一个整数值5.

Answer 1

没有正确的行为.通过一个成员设置union并从另一个成员检索值会导致未定义的行为.您可以使用此技术执行有用的操作,但它依赖于硬件和编译器.您需要考虑处理器字节顺序和内存对齐要求.

回到我几乎用C编写的所有编程时,有两种(便携式)技术使用了我非常依赖的联合.

标记的联合.当您需要动态类型变量时,这很好.您设置了一个包含两个字段的结构:类型判别式和所有可能类型的并集.

struct variant {
  enum { INT, CHAR, FLOAT } type;
  union value {
    int i;
    char c;
    float f;
  };
};

只要更改了union的值并且只检索该类型指定的值,就必须非常小心地正确设置类型值.

通用指针.由于您可以非常确定所有指针具有相同的大小和表示形式,因此您可以创建指针类型的并集,并且知道您可以交替设置和检索值,而不考虑类型:

typedef union {
  void *v;
  int* i;
  char* c;
  float* f;
} ptr;

这对于(反)序列化二进制数据特别有用:

// serialize
ptr *p;
p.v = ...; // set output buffer
*p.c++ = 'a';
*p.i++ = 12345;
*p.f++ = 3.14159;

// deserialize
ptr *p;
p.v = ...; // set input buffer
char c = *p.c++;
int i = *p.i++;
float f = *p.f++;

仅供参考:您可以使您的示例更简单.结构是不必要的.你会得到相同的行为:

int main() {

  union {
    int a;
    char b;
  } v1;

  v1.a = 5;
  v1.b = 'a';
}