NIO简介

【C语言】共用体union：

• 也称联合体。同一个内存空间用于多个数据的存储。
• 同一时间只能存储一个成员数据。
• 使用内存覆盖技术。新的成员数据会覆盖原来的成员数据。
• 内存大小是最大的成员占用内存大小，且是最大对齐数的整数倍，若不足整数倍，将填充字节补齐。

1、定义共用体类型

• 关键字union。
• 包括共用体名、共用体成员。共用体成员由成员类型、成员变量名组成。
• 最后末尾的分号";"不能省略。

// 定义名为person的共用体，成员有字符串name,整数int,字符串指针job
union person
{
    char name[20];
    int age;
    char *job;
};

2、共用体变量

（2-1）定义共用体变量

• 定义共用体类型后，定义共用体变量。可以定义一个或多个共用体变量。

union person
{
    char name[20];
    int age;
    char *job;
};

union person p1;             // 定义一个共用体变量
union person p1, p2, p3;     // 定义多个共用体变量

• 定义共用体类型时，同时定义共用体变量。可以定义一个或多个共用体变量。

union person
{
    char name[20];
    int age;
    char *job;
} p;                     // 定义共用体类型时，定义一个共用体变量

union person
{
    char name[20];
    int age;
    char *job;
} p1, p2, p3;            // 定义共用体类型时，定义多个共用体变量

（2-2）访问共用体成员

• 使用成员访问运算符(".")来访问共用体的成员。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

union person
{
    char name[20];
    int age;
    char *job;
};

int main(void)
{
    union person p;
    strcpy(p.name, "John");           // 成员name的值为John
    p.age = 18;                       // 成员age的值覆盖原来成员name的值  
    p.job = "programer";              // 成员job的值覆盖原来成员age的值
    printf("p.name is %s\n", p.name);
    printf("p.age is %d\n", p.age);
    printf("p.job is %s\n", p.job);
    return 0;
}

// 结果：
p.name is                            // 数据被新数据覆盖，该数据已损坏
p.age is 4210688                     // 数据被新数据覆盖，该数据已损坏
p.job is programer                   // 最后的数据占据内存

•  若是指针，使用箭头运算符("->")来访问共用体的成员。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

union person
{
    char name[20];
    int age;
    char *job;
};

int main(void)
{
    union person *p, p1;
    p = &p1;                           // 指针p指向共用体p1
    strcpy(p->name, "John");           // 成员name的值为John
    p->age = 18;                       // 成员age的值覆盖原来成员name的值  
    p->job = "programer";              // 成员job的值覆盖原来成员age的值
    printf("p point to p1, name is %s\n", p->name);
    printf("p point to p1, age is %d\n", p->age);
    printf("p point to p1, job is %s\n", p->job);
    return 0;
}

// 结果：
p point to p1, name is                // 数据被新数据覆盖，该数据已损坏
p point to p1, age is 4210688         // 数据被新数据覆盖，该数据已损坏
p point to p1, job is programer       // 最后的数据占据内存

3、共用体大小：

• 共用体的内存大小是最大的成员占用内存大小。
• 共用体的内存大小是最大对齐数的整数倍，若不足整数倍，将填充字节补齐。

#include <stdio.h>

union person
{
    char name[20];        // 字符串name:20字节
    int age;              // 整数int:4字节
    char *job;            // 字符串指针job:8字节(64位的计算机)
};

int main(void)
{
    union person p;
    printf("p memory size is %d bytes\n", sizeof(p));
    return 0;
}

// 结果：
p memory size is 24 bytes    //最大成员内存大小为20,不足最大对齐数的整数倍,填充字节补齐

4、共用体作为结构体的成员

注：数组名就是内存地址(数组第一个元素的内存地址)。整数的内存地址需用&获取(&整数变量名)。

字符数组通常用于表示字符串。字符串名也是内存地址(字符串第一个元素的内存地址)。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct person                 // 结构体
{
    char name[20];
    int age;
    char job[16];
    union                     // 共用体, language或者place,只能提供一个数据
    {
        char language[16];
        char place[16];
    }lp;                      // 共用体变量名lp
}p[2];                        // 结构体数组p

int main(void)
{
    // 根据用户输入，写入数据
    for(int i = 0; i < 2; i++)
    {
        printf("[ Input ]name age job (NO.%d): ", i+1);
        scanf("%s %d %s", p[i].name, &p[i].age, p[i].job);

        // 如果job是programmer,则提供language,否则提供place
        if(strcmp(p[i].job, "programmer") == 0)
        {
            printf("Input language: ");
            scanf("%s", p[i].lp.language);
        }
        else
        {
            printf("Input place: ");
            scanf("%s", p[i].lp.place);
        }
    }
    // 输出数据
    for(int i = 0; i < 2; i++)
    {
        if(strcmp(p[i].job, "programmer") == 0)
            printf("%s, %d, %s, %s\n", p[i].name, p[i].age, p[i].job, p[i].lp.language);
        else
            printf("%s, %d, %s, %s\n", p[i].name, p[i].age, p[i].job, p[i].lp.place);
    }
    return 0;
}

// 结果：
[ Input ]name age job (NO.1): John 18 programmer        【输入：John 18 programmer】
Input language: C                                       【输入：C】
[ Input ]name age job (NO.2): Mark 25 teacher           【输入：Mark 25 teacher】
Input place: Beijing                                    【输入：Beijing】
John, 18, programmer, C
Mark, 25, teacher, Beijing

5、共用体与结构体的主要区别