C语言:深入理解结构体与共用体的区别

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"这篇文档详细介绍了C语言中的结构体与共用体的区别,以及如何使用共用体。" 在C语言中,结构体(struct)和共用体(union)都是用于组合不同类型的数据项的数据类型,但它们在内存管理和使用方式上有着显著的区别。 结构体允许我们将不同类型的数据组合在一起,每个成员都有自己的独立存储空间。例如,我们可以定义一个结构体`struct stud`来存储学生信息,包括整型的学号、浮点型的分数、双精度浮点型的总分和字符型的名字。结构体的大小是所有成员大小之和,如例7-8所示,`structstud`的大小是`int`、`float`、`double`和`char`的总和。 相比之下,共用体是一种特殊的类型,它所有的成员共享同一块内存空间。这意味着,当你访问或修改共用体的某个成员时,其他成员的值可能会被覆盖,因为它们都在同一个地址。例如,定义一个共用体`union data`,包含`int`、`float`、`double`和`char`,无论哪个成员被赋值,都会影响到同一内存区域。因此,尽管`union data`的大小与最长的成员`double`相同,但只能在任何给定时刻访问其中一个成员。例7-9演示了如何初始化和访问共用体成员,显示了在不同时刻,可以依次为`mm.a`、`mm.c`和`mm.d`赋值,但不能同时访问所有成员。 共用体的主要用途是节省内存,因为它只需要为最大成员分配空间。此外,由于多个成员共享存储,它可以在某些情况下提供一种灵活的方式,例如,当需要在不同时间处理不同数据类型时,可以交替使用共用体的不同成员,而无需频繁地分配和释放内存。 总结来说,结构体与共用体的主要区别在于: 1. 内存分配:结构体的每个成员都有独立的内存空间,共用体的所有成员共享同一块内存。 2. 存储大小:结构体的大小是所有成员的总和,共用体的大小等于最长的成员。 3. 使用方式:结构体成员可以同时存在,共用体成员在任何给定时刻只能有一个有效。 理解这些概念对于编写高效且内存友好的C语言程序至关重要。在设计数据结构和管理内存时,应根据具体需求选择使用结构体还是共用体。