嵌入式八股文之 struct 和 union 的区别、大厂真题1、头文件中的#ifdef/#define/#endif作用是什么？

一、struct (结构体) 和 union (联合体) 的区别

(1) 在存储多个成员信息时，编译器会自动给 struct 每个成员分配存储空间，strcut 可以存储多个成员信息，而 Union 每个成员会用同一个存储空间，大小为最大成员的大小。

(2) 都是由多个不同的数据类型成员组成，但在任何同一时刻，Union 只存放了一个被先选中的成员，而结构体的所有成员都存在。

(3) 对于 Union 的不同成员赋值，将会对其他成员重写，原来成员的值就不存在了，而对于 struct 的不同成员赋值是互不影响的。

二、大厂真题

请写出 printf 的值（基于小端序）

#include <stdio.h>int main() {union {int i;struct {char first;char second;} half;} number;number.i = 0x4241;printf("%c%c\n", number.half.first, number.half.second); // 输出：ABnumber.half.first = 'a';number.half.second = 'b';printf("%x\n", number.i); // 输出：6261（十六进制）return 0;
}

解：本道题设计了计算机组成原理、操作系统、嵌入式系统开发、网络编程

1. 十六进制转换为十进制

(1) 0x 是一个前缀标识符，用于明确表示后面的数字是十六进制表示法。

(2) 记忆转换表：

(3) 0x4241 的十进制换算：

0x4241 = 4 × 16³ + 2 × 16² + 4 × 16¹ + 1 × 16⁰

2. ASCII 表

3. 代码说明：

(1) 联合体定义：

union {int i;  // 4字节整型（平台相关，通常4字节）struct {char first;  // 1字节字符char second; // 1字节字符} half;          // 共占2字节
} number;

• 联合体 number 包含两个成员：整型 i（4字节）和结构体 half（2字节）
• 小端序：低位数据存储在低地址

(2) 写入整型 i 并读取字符

number.i = 0x4241; // 十六进制赋值
printf("%c%c\n", number.half.first, number.half.second); // 输出：AB

① 内存布局：

② 解析：

• 0x41 是字符 'A' 的 ASCII 码，0x42 是 'B'
• 因此 first 读取到 0x41 ('A')，second 读取到 0x42('B')，输出 AB

(3) 写入字符并读取整型 i

number.half.first = 'a'; // ASCII 0x61
number.half.second = 'b'; // ASCII 0x62
printf("%x\n", number.i); // 输出：6261（十六进制）

① 整型 i 的值（小端序）：

• 内存低位到高位 0x61，0x62，0x00，0x00 → 拼合为 0x000006261

② 数据拼合过程：（计算机以 字节 为基本存储单位，每个字可表示的数值范围是 0-255（共 256 种可能）

内存地址：  低 ────────────────▶ 高
字节值：  0x61    0x62    0x00    0x00
权重：    256^0     256^1     256^2    256^3 

计算整数值：

(0x61 × 256⁰) + (0x62 × 256¹) + (0x00 × 256²) + (0x00 × 256³)
= (97 × 1) + (98 × 256) + (0 × 65536) + (0 × 16777216)
= 97 + 25088 
= 25185 

转换为十六进制

25185 (十进制) = 6261 (十六进制)

• 反复除以 16：用十进制数连续除以 16，记录每次的余数
• 余数转16 进制：余数 0-9 保持原数字，10-15 转为字母 A-F
• 逆序排列：最后得到的余数数列反向排列
• 添加前缀：结果前加 0x

(4) 答案：

AB

6261

三、头文件中的 #ifdef/#define/#endif 作用是什么？ 

1. 核心目的是防止头文件重复包含：避免同一个头文件被多次 #include 时出现重复声明/定义错误

2. 条件编译控制：根据宏是否定义，决定编译哪些代码

3. 跨平台支持：为不同平台编译不同代码