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C語(yǔ)言詳細(xì)分析講解struct與union使用方法

更新時(shí)間：2022年04月20日 17:04:40 作者：清風(fēng)自在?流水潺潺

最近開(kāi)始自學(xué)C語(yǔ)言，從最基礎(chǔ)部分的開(kāi)始學(xué)起。今天看書(shū)的時(shí)候注意到了struct和union似乎很像，除了名字不同，看起來(lái)幾乎沒(méi)有區(qū)別。<BR>既然C中定義了struct和union兩個(gè)關(guān)鍵字，那么它們肯定是有區(qū)別的，在查了一些資料之后我來(lái)總結(jié)一下他們的使用

一、struct 的小秘密

C語(yǔ)言中的 struct 可以看作變量的集合

struct 的問(wèn)題：空結(jié)構(gòu)體占用多大內(nèi)存?下面編寫(xiě)程序看一下吧：

#include <stdio.h>
 
struct TS
{
 
};
 
int main()
{
    struct TS t1;
    struct TS t2;
    
    printf("sizeof(struct TS) = %d\n", sizeof(struct TS));
    printf("sizeof(t1) = %d, &t1 = %p\n", sizeof(t1), &t1);
    printf("sizeof(t2) = %d, &t2 = %p\n", sizeof(t2), &t2);
    
    return 0;
}

下面為輸出結(jié)果，可以看到在 gcc 編譯器中空結(jié)構(gòu)體的大小就為0。

二、結(jié)構(gòu)體與柔性數(shù)組

柔性數(shù)組即數(shù)組大小待定的數(shù)組
C 語(yǔ)言中可以由結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生柔性數(shù)組
C 語(yǔ)言中結(jié)構(gòu)體的最后一個(gè)元素可以是大小未知的數(shù)組

思考一下，下面的語(yǔ)句所占內(nèi)存空間為多少呢，沒(méi)錯(cuò)，就是 4。

SoftArray 中的 array 僅是一個(gè)待使用的標(biāo)識(shí)符，不占用存儲(chǔ)空間。

下面看一段柔型數(shù)組使用的代碼：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
 
struct SoftArray
{
    int len;
    int array[];
};
 
struct SoftArray* create_soft_array(int size)
{
    struct SoftArray* ret = NULL;
    
    if(size > 0)
    {
        ret = (struct SoftArray*)malloc(sizeof(struct SoftArray) + sizeof(int) * size);
        
        ret->len = size;
    }
    return ret;
}
 
void delete_soft_array(struct SoftArray* sa)
{
    free(sa);
}
 
void func(struct SoftArray* sa)
{
    int i = 0;
    
    if(NULL != sa)
    {
        for(i = 0; i < sa->len; i++)
        {
            sa->array[i] = i + 1;
        }
    }
}
 
int main()
{
    int i = 0;
    struct SoftArray* sa = create_soft_array(10);
    
    func(sa);
    
    for(i = 0; i < sa->len; i++)
    {
        printf("%d\n",sa->array[i]);
    }
    
    delete_soft_array(sa);
    
    return 0;
}

下面為輸出結(jié)果：

雖然 array[ ] 數(shù)組在定義的時(shí)候沒(méi)有指定大小，但是可以在后面使用 malloc 函數(shù)來(lái)指定大小。柔性數(shù)組的好處就是 func() 函數(shù)有一個(gè)指向柔性數(shù)組的合法指針就行，不用傳遞要處理的數(shù)組大小。

三、C語(yǔ)言中的 union

C語(yǔ)言中的 union 在語(yǔ)法上與 struct 相似
union 只分配最大成員的空間，所有成員共享這個(gè)空間

如下：

union 的使用受系統(tǒng)大小端的影響

如下，就是定義的字面量常數(shù) i 在大小端的存儲(chǔ)位置：

小端模式下地址值存儲(chǔ)低位數(shù)據(jù)，大段模式下低地址存儲(chǔ)高位數(shù)據(jù)。

下面編寫(xiě)程序來(lái)判斷一下系統(tǒng)的大小端：

#include <stdio.h>
 
int system_mode()
{
    union SM
    {
        int i;
        char c;
    };
 
    union SM sm;
    
    sm.i = 1;
    
    return sm.c;
}
 
 
int main()
{
    printf("System Mode: %d\n", system_mode());
    return 0;
}

下面為輸出結(jié)果：