C 语言中的结构体和联合体

# 1. 介绍

## 1.1 C语言中的数据类型

在C语言中，数据类型是指变量所能存储的数据的种类。C语言提供了多种基本的数据类型，比如整型、字符型、浮点型等。此外，C语言还提供了一种特殊的数据类型，即用户定义的数据类型。

## 1.2 结构体与联合体的概念

结构体和联合体是C语言中用于自定义数据类型的机制。它们可以将不同类型的数据组合在一起，形成一个新的数据类型。

- 结构体（Struct）是一种将多个不同类型的数据组织在一起的数据结构，这些数据称为结构体的成员。通过结构体，我们可以在一个变量中同时存储多个不同类型的数据。

- 联合体（Union）与结构体类似，也是一种将多个不同类型的数据组织在一起的数据结构。不同的是，联合体的成员共用同一块内存空间，即同一时间只能存储一个成员的值，从而节省内存空间。

结构体和联合体的概念在很多编程语言中都有应用，但C语言中的结构体与联合体具有灵活性和高度的运行时效率，因而被广泛应用于系统级编程和嵌入式开发等领域。接下来，我们将深入了解结构体和联合体的定义、使用方法以及它们的应用场景。

# 2. 结构体

#### 2.1 结构体的定义与声明
在C语言中，结构体是一种用户自定义的数据类型，可以将不同类型的数据组合在一起成为一个新的数据类型。结构体的定义使用关键字 `struct`，并且可以包含多个成员。

#include <stdio.h>

// 定义一个结构体
struct Student {
    int id;
    char name[20];
    float score;
};

int main() {
    // 声明一个结构体变量并赋值
    struct Student stu1 = {2021001, "Alice", 95.5};
    printf("学生信息：\n");
    printf("学号：%d\n", stu1.id);
    printf("姓名：%s\n", stu1.name);
    printf("分数：%.2f\n", stu1.score);
    return 0;
}

**代码说明：**
- 首先使用 `struct` 关键字定义了一个名为 `Student` 的结构体，包含三个成员变量：`id`、`name`、`score`。
- 在 `main` 函数中声明了一个名为 `stu1` 的结构体变量，并对其进行赋值和输出。

**代码执行结果：**

学生信息：
学号：2021001
姓名：Alice
分数：95.50

通过上面的代码可以看到，我们成功使用了结构体并且输出了结构体变量的成员信息。接下来将会介绍结构体成员的访问、结构体的嵌套与指针。

# 3. 联合体

联合体是一种特殊的数据类型，和结构体类似，它也可以包含不同的数据类型。但与结构体不同的是，联合体的成员共享同一块内存空间，因此最多只能有一个成员被赋值。在本节中，我们将详细介绍联合体的定义与声明、与结构体的区别、以及联合体的应用与注意事项。

#### 3.1 联合体的定义与声明

与结构体类似，定义联合体使用关键字`union`，然后在花括号内声明成员变量及其数据类型。联合体的声明方式如下所示：

union MyUnion {
    int i;
    float f;
    char c;
};

在这个示例中，我们定义了一个名为`MyUnion`的联合体，它包含了一个整型成员`i`、一个浮点型成员`f`和一个字符型成员`c`。

#### 3.2 联合体与结构体的区别

与结构体相比，联合体的最大特点是所有成员共用一块内存，因此其大小为其成员中占用内存最大的那个成员的大小。这使得联合体更适合于表示多个数据共享同一内存块的情况，比如表示不同类型数据的转换。

#### 3.3 联合体的应用与注意事项

在实际应用中，联合体常用于需要节省内存空间或表示多种类型数据的场景。但需要注意的是，由于所有成员共用一块内存，因此在给成