C++深入解析：结构体struct与共用体union的使用

"深入理解C++中的结构体(struct)与共用体(union)" 在C++编程语言中，结构体（struct）和共用体（union）是两种非常重要的复合数据类型，它们允许我们把多个不同类型的变量组合成一个单一的实体，方便管理和使用。 **1. 结构体（struct）** 结构体在C++中是一种自定义的数据类型，它允许我们将不同类型的数据（如整型、浮点型、指针等）组合到一起，形成一个新的类型。在C++中，struct有以下几个关键特性： （1）**定义方式**：在C++中，可以直接定义一个struct类型，并创建其实例，不需要像C语言那样使用`struct`关键字来声明变量。例如： ```cpp struct Room { int floor; int No; }; ``` 然后可以创建结构体变量，如下所示： ```cpp Room r[3] = {{1,101}, {2,201}, {3,301}}; ``` （2）**成员函数**：C++扩展了C语言的struct，允许在结构体内定义成员函数。这意味着struct可以拥有自己的方法，这在面向对象编程中非常有用。例如，上面的`Student`结构体可以添加一个构造函数： ```cpp struct Student { int age; int score; Student(int a, int s) { age = a; score = s; } }; ``` （3）**访问权限**：与class不同，C++中的struct成员默认具有`public`访问权限，这意味着它们在定义后可以直接访问。如果需要控制访问权限，可以使用`public`、`private`或`protected`关键字。 **2. 共用体（union）** 共用体是一种特殊的存储结构，它允许多个变量共享同一块内存空间。这意味着任何时候只能访问其中一个变量，因为所有变量都位于相同的内存位置。共用体的主要用途是节省内存和处理位字段。例如： ```cpp union MyUnion { int num; char letter; }; ``` 在这个例子中，`num`和`letter`共享相同的内存空间。如果先赋值给`num`，再访问`letter`，结果可能会不可预测，因为`letter`会包含`num`的二进制表示的一部分。 **3. 结构体与共用体的区别** - **内存使用**：结构体中的每个成员都有自己的独立内存空间，而共用体的成员共享内存。 - **用途**：结构体主要用于组合不同类型的变量，而共用体用于节省内存或处理特定的位操作。 - **数据安全性**：由于共用体的特性，使用不当可能导致数据覆盖，因此在多线程或并发环境下需要特别注意。 **4. 应用场景** 结构体常用于表示复杂的数据对象，如地址、日期、时间或者更复杂的对象，如学生信息、房间信息等。共用体则在需要同时处理不同数据类型但内存有限的场合，如硬件接口编程、低级内存操作等。 了解并熟练掌握结构体和共用体的使用，能够帮助C++程序员更好地组织和管理代码，提高程序的效率和可读性。