我们可以在联合中使用指针吗？

Question

如果没有原因？结构的使用？

Answer 1

您可以在联合中使用任何数据类型,没有任何限制.

至于结构在结构上的使用,结构在存储器中依次布置它们的数据.这意味着它们的所有子组件都是分开的.

另一方面,工会对所有子组件使用相同的内存,因此一次只能存在一个.

例如:

                                 +-----+-----+
struct { int a; float b }  gives |  a  |  b  |
                                 +-----+-----+
                                    ^     ^
                                    |     |
                 memory location:  150   154
                                    |
                                    V
                                 +-----+
union { int a; float b }  gives  |  a  |
                                 |  b  |
                                 +-----+

结构用于"对象"由其他对象组成的位置,例如由两个整数组成的点对象,即x和y坐标:

typedef struct {
    int x;           // x and y are separate
    int y;
} tPoint;

联合通常用于以下情况:对象可以是众多事物中的一种,但一次只能有一种,例如无类型存储系统:

typedef enum { STR, INT } tType;
typedef struct {
    tType typ;          // typ is separate.
    union {
        int ival;       // ival and sval occupy same memory.
        char *sval;
    }
} tVal;

它们对于节省内存非常有用,尽管现在这种情况越来越少(除了像嵌入式系统这样的低级工作),所以你看不到很多.

Answer 2

好吧，根据 ISO/IEC 9899:TC3（C99 标准）：

联合类型描述了一组重叠的非空成员对象，每个成员对象都有一个可选的指定名称和可能不同的类型。

简而言之，联合成员的内存空间是重叠的，你给联合成员起的名字允许你读取该位置的内存大小。考虑：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

typedef union
{
    struct
    {
        uint8_t a;
        uint8_t b;
        uint8_t c;
        uint8_t d;
    };
    uint32_t x;
} somenewtype;

typedef union
{
    uint32_t* p;
    uint8_t* q;
} somepointer;

int main(int argc, char** argv)
{
    uint32_t r;
    uint8_t s;
    somenewtype z;
    somepointer p;
    r = 0x11223344; s = 0x11;
    z.x = 0x11223344;
    p.p = &r;
    p.q = &s;
    printf("%x%x%x%x\n", z.d, z.c, z.b, z.a);
    printf("%x %x\n", *(p.p), *(p.q));
}

在第一个 printf 中，我们所做的是打印出 32 位整数的 8 位部分。当然希望匿名结构中没有填充。

在第二个printf？我不得不逐步使用 gdb 来理解，但我做到了：

p.p = (uint32_t *) 0x7fffffffde5c;
p.q =  (uint8_t *) 0x7fffffffde5b "\021D3\"\021P\337\377\377\377\177";
p.p = (uint32_t *) 0x7fffffffde5b;

当然，指针的大小都是一样的，所以赋值会p.q覆盖p.p. 我强烈怀疑将 32 位整数的地址取消引用到 8 位指针会打印“该位置的任何内容 + 32 位大小”，这对我来说恰好是22334411. 但我怀疑，在这一点上，行为是未定义的。

不管怎样，那个小练习的目的是向你展示：

• 联合可用于通过不同的“类型”修饰符访问相同的内存位置。
• 你必须小心你所做的并了解你正在使用的底层类型。如果您打算使用指针，请注意它们的修改，因为您可能会开始指向谁知道什么。

我应该指出，我可以看到 forsomenewtype但不是 for的实际用途somepointer——这是一个人为的例子，我很确定会失败。