C语言中struct与union的区别

最近开始自学C语言，从最基础部分的开始学起。今天看书的时候注意到了struct和union似乎很像，除了名字不同，看起来几乎没有区别。

既然C中定义了struct和union两个关键字，那么它们肯定是有区别的，在查了一些资料之后我终于知道两者最大的区别就在于内存利用。

首先看下面一段程序：

#include<stdio.h>
union uni
{
    int a;
    char b;
};
struct str
{
    int a;
    char b;
};
int main(int argc, char** argv)
{
    printf("%d %d\n", sizeof(union uni), sizeof(struct str));
    return 0;
}

程序编译运行之后输出结果为：

4 8

由此可见，在成员完全相同的情况下，struct比union占用的内存要多一些。真正的原因是C中struct和union的内存分配机制不同：

在struct中，所有的成员都有自己的存储空间，而且为了便于寻址和管理，所有的数据成员都要遵循内存对齐的规则；

在union中，所有的成员共用一块存储空间，在操作不同的成员时，编译器依据不同的成员类型，按照不同的方式取值，具体例子见以下代码：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char** argv)
{
    union
    {
        short i;
        struct
        {
            char a;
            char b;
        }str;
    }uni;
    uni.i = 0x4241;
    printf("%c%c\n", uni.str.a, uni.str.b);
    uni.str.a = 'a';
    uni.str.b = 'b';
    printf("%x\n", uni.i);
    return 0;
}

程序编译运行之后输出为：

AB
6261

很显然，我们对union中的某个成员进行的操作能够影响到其他成员。