Union和Struct

        联 合(union)

　　1. 联合说明和联合变量定义

　　联合也是一种新的数据类型, 它是一种特殊形式的变量。联合说明和联合变量定义与结构十分相似。其形式为:

　　union 联合名{
　　数据类型 成员名;
　　数据类型 成员名;
　　...
　　} 联合变量名;

　　联合表示几个变量公用一个内存位置, 在不同的时间保存不同的数据类型 和不同长度的变量。下例表示说明一个联合a_bc:

　　union a_bc    {　　int i;　　char mm;　　};

再用已说明的联合可定义联合变量。

　　例如用上面说明的联合定义一个名为lgc的联合变量, 可写成:

　　union a_bc lgc;

　　在联合变量lgc中, 整型量i和字符mm公用同一内存位置。

　　当一个联合被说明时, 编译程序自动地产生一个变量, 其长度为联合中最大的变量长度。

　　联合访问其成员的方法与结构相同。同样联合变量也可以定义成数组或指针,但定义为指针时, 也要用"->"符号, 此时联合访问成员可表示成:

　　联合名->成员名

　　另外, 联合既可以出现在结构内, 它的成员也可以是结构。

　　例如:

struct{int age;char *addr;union{int i;char *ch;}x;}y[10];

若要访问结构变量y[1]中联合x的成员i, 可以写成:

　　y[1].x.i;

　　若要访问结构变量y[2]中联合x的字符串指针ch的第一个字符可写成:

　　*y[2].x.ch;

　　若写成"y[2].x.*ch;"是错误的。

　　2. 结构和联合的区别

　　结构和联合有下列区别:

　　1. 结构和联合都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, 联合转只存放了一个被选中的成员, 而结构的所有成员都存在。

　　2. 对于联合的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于结构的不同成员赋值是互不影响的。

　　下面举一个例了来加对深联合的理解。

　　例4:

main(){union{int i;struct{char first;char second;}half;}number;number.i=0x4241; /*联合成员赋值*/printf("%c%c/n", number.half.first,number.half.second);number.half.first='a'; /*联合中结构成员赋值*/number.half.second='b';printf("%x/n", number.i);getch();}

输出结果为:
　　AB
　　6261
　　从上例结果可以看出: 当给i赋值后, 其低八位也就是first和second的值;当给first和second赋字符后, 这两个字符的ASCII码也将作为i 的低八位和高八位。

        在实际问题中有很多这样的例子。 例如在学校的教师和学生中填写以下表格: 姓 名 年 龄 职 业 单位 “职业”一项可分为“教师”和 “学生”两类。 对“单位”一项学生应填入班级编号,教师应填入某系某教研室。 班级可用整型量表示,教研室只能用字符类型。 要求把这两种类型不同的数据都填入“单位”这个变量中, 就必须把“单位”定义为包含整型和字符型数组这两种类型的“联合”。

　　“联合”与“结构”有一些相似之处。但两者有本质上的不同。在结构中各成员有各自的内存空间, 一个结构变量的总长度是各成员长度之和。而在 “联合”中,各成员共享一段内存空间, 一个联合变量的长度等于各成员中最长的长度。应该说明的是, 这里所谓的共享不是指把多个成员同时装入一个联合变量内, 而是指该联合变量可被赋予任一成员值,但每次只能赋一种值, 赋入新值则冲去旧值。如前面介绍的“单位”变量, 如定义为一个可装入“班级”或 “教研室”的联合后,就允许赋予整型值（班级)或字符串（教研室)。要么赋予整型值,要么赋予字符串,不能把两者同时赋予它。联合类型的定义和联合变量的说明一个联合类型必须经过定义之后, 才能把变量说明为该联合类型。

　　一、联合的定义

　　定义一个联合类型的一般形式为:

　　union 联合名
　　{
　　       成员表
　　};

　　成员表中含有若干成员,成员的一般形式为: 类型说明符 成员名 成员名的命名应符合标识符的规定。

　　例如:

　　union perdata　　{　　int class;　　char office[10];　　};

       定义了一个名为perdata的联合类型,它含有两个成员,一个为整型,成员名为class;另一个为字符数组,数组名为office。联合定义之后,即可进行联合变量说明,被说明为perdata类型的变量,可以存放整型量class或存放字符数组office。

　　二、联合变量的说明

　　联合变量的说明和结构变量的说明方式相同, 也有三种形式。即先定义,再说明;定义同时说明和直接说明。以perdata类型为例,说明如下:

　　union perdata　　{　　int class;　　char officae[10];　　};　　union perdata a,b; //说明a,b为perdata类型

或者可同时说明为:

　　union perdata　　{　　int class;　　char office[10];　　}a,b;

或直接说明为:

　　union　　{　　int class;　　char office[10];　　}a,b;

       经说明后的a,b变量均为perdata类型。a,b变量的长度应等于 perdata 的成员中最长的长度, 即等于office数组的长度,共10个字节。a,b变量如赋予整型值时,只使用了2个字节,而赋予字符数组时,可用10个字节。

　　联合变量的赋值和使用

　　对联合变量的赋值,使用都只能是对变量的成员进行。 联合变量的成员表示为: 联合变?棵?.成员名 例如,a被说明为perdata类型的变量之后,可使用 a.class,a.office 。不允许只用联合变量名作赋值或其它操作。 也不允许对联合变量作初始化赋值,赋值只能在程序中进行? 挂偾康魉得鞯氖?一个联合变量, 每次只能赋予一个成员值?痪浠八?一个联合变量的值就是联合变员的某一个成员值。

　　设有一个教师与学生通用的表格,教师数据有姓名,年龄,职业,教研室四项。学生有姓名,年龄,职业,班级四项。

　　编程输入人员数据, 再以表格输出。

main(){struct{char name[10];int age;char job;union{int class;char office[10];}depa;}body[2];int n,i;for(i=0;i<2;i++){printf("input name,age,job and department/n");scanf("%s %d %c",body[i].name,&body[i].age,&body[i].job);if(body[i].job=='s')scanf("%d",&body[i].depa.class);elsescanf("%s",body[i].depa.office);}printf("name/tage job class/office/n");for(i=0;i<2;i++){if(body[i].job=='s')printf("%s/t%3d %3c %d/n",body[i].name,body[i].age ,body[i].job,body[i].depa.class);elseprintf("%s/t%3d %3c %s/n",body[i].name,body[i].age, body[i].job,body[i].depa.office);}}

         本例程序用一个结构数组body来存放人员数据, 该结构共有四个成员。其中成员项depa是一个联合类型, 这个联合又由两个成员组成,一个为整型量class,一个为字符数组office。在程序的第一个for语句中,输入人员的各项数据,先输入结构的前三个成员name,age和 job,然后判别job成员项,如为"s"则对联合depa.class输入(对学生赋班级编号)否则对depa.office输入(对教师赋教研组名)。

　　在用scanf语句输入时要注意,凡为数组类型的成员,无论是结构成员还是联合成员,在该项前不能再加"&"运算符。如程序第18行中

　　body[i].name是一个数组类型,第22行中的body[i].depa.office也是数组类型,因此在这两项之间不能加"&"运算符。程序中的第二个for语句用于输出各成员项的值:

　　本章小结

　　1. 结构和联合是两种构造类型数据,是用户定义新数据类型的重要手段。结构和联合有很多的相似之处,它们都由成员组成。成员可以具有不同的数据类型。成员的表示方法相同。都可用三种方式作变量说明。

　　2. 在结构中,各成员都占有自己的内存空间,它们是同时存在的。一个结构变量的总长度等于所有成员长度之和。在联合中,所有成员不能同时占用它的内存空间,它们不能同时存在。联合变量的长度等于最长的成员的长度。

　　3. “.”是成员运算符,可用它表示成员项,成员还可用“->”运算符来表示。

　　4. 结构变量可以作为函数参数,函数也可返回指向结构的指针变量。而联合变量不能作为函数参数,函数也不能返回指向联合的指针变量。但可以使用指向联合变量的指针,也可使用联合数组。

　　5. 结构定义允许嵌套,结构中也可用联合作为成员,形成结构和联合的嵌套。