union

 

Union的特点:

1.            union中可以定义多个成员,union的大小由最大的成员的大小决定。

2.            union成员共享同一块大小的内存,一次只能使用其中的一个成员。

3.            对某一个成员赋值,会覆盖其他成员的值(也不奇怪,因为他们共享一块内存)

 

下面转自http://blog.csdn.net/jiangnanyouzi/article/details/3158702

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:

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.          


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)

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:

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.         }

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ci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。

2.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apilong 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:

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:

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;

 

不能在类Test中增加代码,给对象中的f赋值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.         }

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。

 

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