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C++联合体的定义

ds 2025/8/13 11:32:42

联合体和结构体的区别

结构体的每个成员都有单独的内存，相互之间是没有影响的。
联合体的每个成员都是共享的内存，修改其中一个，也会影响其他成员。对于联合体来说，所有成员都从相同的内存地址开始

结构体（struct）

结构体是一个大箱子，里面分成了好几个独立的格子。每个格子里都能放不同的东西，互不影响。

特点：所有格子都同时存在，所以这个箱子的大小是所有格子大小的总和。
比喻：就像一个多层便当盒，每层都能放不同的菜，所有菜同时都在盒子里。

联合体（union）

联合体是一个神奇的箱子，里面只有一个共用的大格子。这个格子可以放任何东西，但同一时间只能放一种。

特点：所有东西都共享同一空间，所以这个箱子的大小只有它里面最大的那个东西来决定。
比喻：就像一个万能工具箱，你可以放螺丝刀，也可以放扳手，但不能同时放。你放了螺丝刀后，扳手就不在了。

总结

结构体是“我全都要”的独立空间
联合体是“你选一个”的共享空间

联合体的简介

联合体（union）的核心是内存共享。所有成员共用同一块内存，因此联合体的大小等于其最大成员的大小。同一时间只能有一个成员是有效的，给一个成员赋值会覆盖掉其他成员的数据。

联合体的内存大小一般等于它最大成员的大小，以便所有成员都能使用这块共享的内存。如果联合体中有两个或多个大小相同的最大类型，它们共同决定了联合体的大小。

联合体的大小规则是以大小为基准，而不是以某个具体的类型为基准。

联合体的四种典型格式

标准方式

特点

先声明联合体类型，再定义变量，适用于全局或多次使用。

格式

带有标签（tag）或名称的联合体定义格式：

union 联合体名称{数据类型 变量名;数据类型 变量名;// ...}

联合体声明格式：
```
联合体名称 变量名;
```
赋值联合体成员：

声明的变量名.联合体中的变量名 = 变量值;

示例

#include <iostream>
using namespace std;union Book{int a;double b;char c;
};int main(){Book d;d.a = 2;cout << d.a << endl;    d.b = 3.14;cout << d.b << endl;d.c = 'A';cout << d.c << endl;return 0;
}

声明时直接定义变量

特点

简洁，在联合体声明后直接创建变量，适合一次性使用。

格式

声明联合体类型时直接定义变量的格式：

union 联合体名称{变量类型 变量名;变量类型 变量名;// ...
}变量名,变量名,......;

赋值结构体成员：

声明的变量名.联合体中的变量名 = 变量值;

示例

#include <iostream>
using namespace std;union Book{int a;double b;char c;
}d,e;int main(){d.a = 2;cout << d.a << endl;d.b = 3.1;cout << d.b << endl;d.c = 'A';cout << d.c << endl;e.a = 3;cout << e.a << endl;e.b = 3.2;cout << e.b << endl;e.c = 'B';cout << e.c << endl;return 0;
}

匿名联合体

特点

无类型名，仅能通过变量访问，适用于局部简单场景

格式

匿名联合体定义并直接声明变量

union {变量类型 变量名;变量类型 变量名;// ...
}变量名,变量名,......;

赋值结构体成员

声明的变量名.联合体中的变量名 = 变量值;

示例

#include <iostream>
using namespace std;union {int a;double b;char c;
}d,e;int main(){d.a = 2;cout << d.a << endl;d.b = 3.1;cout << d.b << endl;d.c = 'A';cout << d.c << endl;e.a = 3;cout << e.a << endl;e.b = 3.2;cout << e.b << endl;e.c = 'B';cout << e.c << endl;return 0;
}

使用`typedef`别名简化

特点

通过typedef为联合体创建别名，增强代码可读性（C风格）。

格式

普通联合体别名简化

typedef union 结构体名称{// 成员
}新的类别名;

匿名联合体别名简化

typedef union{// 成员
}新的类型别名;

联合体声明格式：
```
联合体名称 变量名;
```

赋值联合体成员：

声明的变量名.联合体中的变量名 = 变量值;

示例

#include <iostream>
using namespace std;typedef union {int a;double b;char c;
}shuju;int main(){shuju d,e;d.a = 2;cout << d.a << endl;d.b = 3.1;cout << d.b << endl;d.c = 'A';cout << d.c << endl;e.a = 3;cout << e.a << endl;e.b = 3.2;cout << e.b << endl;e.c = 'B';cout << e.c << endl;return 0;
}