union

 

Union的特點:

1.            union中可以定義多個成員,union的大小由最大的成員的大小決定。

2.            union成員共享同一塊大小的內存,一次只能使用其中的一個成員。

3.            對某一個成員賦值,會覆蓋其他成員的值(也不奇怪,因爲他們共享一塊內存)

 

下面轉自http://blog.csdn.net/jiangnanyouzi/article/details/3158702

1. 爲了方便看懂代碼。
比如說想寫一個3 * 3的矩陣,可以這樣寫:

1.            struct  Matrix

2.            {

3.                union

4.                {

5.                    struct

6.                    {

7.                        float  _f11, _f12, _f13, _f21, _f22, _f23, _f31, _f32, _f33;

8.                    };

9.                    float  f[3][3];

10.             }_matrix;

11.         };

12.          

13.         struct  Matrix m;

14.          


這兩個東西共同使用相同的空間,所以沒有空間浪費,在需要整體用矩陣的時候可以用
m._matrix.f
(比如說傳參,或者是整體賦值等);需要用其中的幾個元素的時候可以用m._matrix._f11那樣可以避免用m.f[0][0](這樣不大直觀,而且容易出錯)。

2.
用在強制類型轉換上(比強制類型轉換更加容易看懂)
下面舉幾個例子:
1. 判斷系統用的是big endian 還是 little endian(其定義大家可以到網上查相關資料,此略)

1.            #define TRUE 1

2.            #define FALSE 0

3.            #define BOOL int

4.           

5.             

6.            BOOL  isBigEndian()

7.            {

8.                int  i = 1;   

9.                char  c = *(char  *)&i; 

10.             return  (int )c != i;

11.         }

如果是little endian字節序的話,那個i = 1;的內存從小到大依次放的是:0x01 0x00 0x00 0x00,如是,按照i的起始地址變成按照char *方式(1字節)存取,即得c = 0x01
反之亦然
也許看起來不是很清晰,下面來看一下這個:

1.            BOOL  isBigEndian()

2.            {

3.                union

4.                {

5.                    int  i;

6.                    char  c;

7.                }test;

8.                

9.                test.c = 2;

10.          

11.             return  test.i != 2;

12.         }

這裏用的是union來控制這個共享佈局,有個知識點就是union裏面的成員ci都是從低地址開始對齊的。同樣可以得到如此結果,而且不用轉換,清晰一些。

2.little endian下的long long類型的值換成 big endian類型的值。已經知道系統提供了下面的apilong htonl(long lg);作用是把所有的字節序換成大端字節序。因此得出下面做法:

1.            long  long  htonLL(long  long  lg)

2.            {

3.                union  

4.                {

5.                    struct  

6.                    { 

7.                        long  low;

8.                        long  high;

9.                    }val_1;

10.                 long  long  val_2;

11.             }val_arg, val_ret;

14.             if ( isBigEndian() )

15.                 return  lg;

16.             val_arg.val_2 = lg;

17.          

19.             val_ret.val_1.low = htonl( val_arg.val_1.high );

20.             val_ret.val_1.high = htonl( val_arg.val_1.low );    

21.          

22.             return  val_ret.val_2;

23.         }

只要把內存結構的草圖畫出來就比較容易明白了。

(3).
爲了理解c++類的佈局,再看下面一個例子。有如下類:

1.            class  Test

2.            {

3.            public :

4.                float  getFVal(){ return  f;}

5.            private :

6.                int  i;

7.                char  c;

8.                float  f;

9.            };

10.         Test t;

 

不能在類Test中增加代碼,給對象中的f賦值7.0f.

1.            class  Test_Cpy

2.            {

3.             public :

4.                float  getVal(){ return  f;}

5.                float  setVal(float  f){ this ->f = f;}

6.            private :

7.                int  i;

8.                char  c;

9.                float  f;

10.         };

11.          

12.         ....

13.          

14.         int  main()

15.         {

16.             Test t;

17.             union

18.             {

19.                  Test t1, 

20.                  Test_Cpy t2;

21.             }test;

22.          

23.             test.t2.setVal(7.0f);

24.             t = test.t1;

25.             assert( t.getVal() == 7.0f );   

26.          

27.             return  0;

28.         }

說明:因爲在增加類的成員函數時候,那個類的對象的佈局基本不變。因此可以寫一個與Test類一樣結構的類Test_Cpy,而多了一個成員函數setVal,再用uinon結構對齊,就可以給私有變量賦值了。(這種方法在有虛機類和虛函數機制時可能失靈,故不可移植)至於詳細的討論,網上有,這個例子在實際中沒有用途,只是用來考察這個內存佈局的使用而已.

union
在操作系統底層的代碼中用的比較多,因爲它在內存共賞佈局上方便且直觀。所以網絡編程,協議分析,內核代碼上有一些用到union都比較好懂,簡化了設計。

 

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