c++ union学习

时间:2022-04-28 06:52:55

看到公司前辈的代码中用到了union,不管是大学还是工作用到union机会比较少,还是挺新奇的.所以特意找些资料学习学习

前辈的代码:

 #include<iostream>
using namespace std; typedef unsigned int UINT32;
typedef unsigned char UINT8;
typedef unsigned short UINT16; union date
{
UINT32 value;
struct
{
UINT8 day;
UINT8 month;
UINT16 year;
};
}__attribute__((packed));
int main(int argc, char** argv)
{
date myDate;
myDate.day = ;
myDate.month = ;
myDate.year = ;
cout<<hex<<myDate.value<<dec<<endl;
return ;
}
//输出结果 0x7de0a02--->02对应day 0a对应month 7de对应2014 (计算过程 16*16*7+16*13+14)

下面是找的学习帖子:   http://blog.sina.com.cn/s/blog_660234cf0100wsgs.html

union主要是共享内存,分配内存以其最大的结构或对象为大小,即sizeof最大的。在C/C++程序的编写中,当多个基本数据类型或复合数据结构要占用同一片内存时,我们要使用联合体;当多种类型,多个对象,多个事物只取其一时(我们姑且通俗地称其为“n 选1”),我们也可以使用联合体来发挥其长处。

 union myun
{
struct { int x; int y; int z; }u;
int k;
}a;
int main()
{
a.u.x =;
a.u.y =;
a.u.z =;
a.k = ;
printf("%d %d %d\n",a.u.x,a.u.y,a.u.z); //0 5 6
return ;
}
myun这个结构就包含u这个结构体,而大小也等于u这个结构体 的大小,在内存中的排列为声明的顺序x,y,z从低到高,然后赋值的时候,在内存中,就是x的位置放置4,y的位置放置5,z的位置放置6,现在对k赋 值,对k的赋值因为是union,要共享内存,所以从union的首地址开始放置,首地址开始的位置其实是x的位置,这样原来内存中x的位置就被k所赋的 值代替了,就变为0了
再看两个试题:

试题一:编写一段程序判断系统中的CPU 是Little endian 还是Big endian 模式?
分析:
Little endian 和Big endian 是CPU 存放数据的两种不同顺序。对于整型、长整型等数据类型,Big endian 认为第一个字节是最高位字节(按照从低地址到高地址的顺序存放数据的高位字节到低位字节);而Little endian 则相反,它认为第一个字节是最低位字节(按照从低地址到高地址的顺序存放数据的低位字节到高位字节)。

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例如
c++ union学习

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一般来说,x86 系列CPU 都是little-endian 的字节序,PowerPC 通常是Big endian,还有的CPU 能通过跳线来设置CPU 工作于Little endian 还是Big endian 模式。

解答:
显然,解答这个问题的方法只能是将一个字节(CHAR/BYTE 类型)的数据和一个整型数据存放于同样的内存开始地址,通过读取整型数据,分析CHAR/BYTE 数据在整型数据的高位还是低位来判断CPU 工作于Littleendian 还是Big endian 模式。得出如下的答案:


int main(int argc, char** argv)
{
int i = 0x12345678;
char* p = reinterpret_cast<char*>(&i);
cout<<hex<<static_cast<int>(*p)<<endl;
return 0;
}  //如果输出是78就是小段  如果输出是34就是大端

除了上述方法(通过指针类型强制转换并对整型数据首字节赋值,判断该赋值赋给了高位还是低位)外,还有没
有更好的办法呢?我们知道,union 的成员本身就被存放在相同的内存空间(共享内存,正是union 发挥作用、做贡献的去处),因此,我们可以将一个CHAR/BYTE 数据和一个整型数据同时作为一个union 的成员,得出
如下答案:

 int checkCPU()
{
{
union w
{
int a;
char b;
} c;
c.a = ;
return (c.b == ); //小端的话 c.b == 1 否则c.b == 0
}
}

实现同样的功能,我们来看看Linux 操作系统中相关的源代码是怎么做的:

 static union
{
char c[];
unsigned long mylong;
} endian_test = {{ 'l', '?', '?', 'b' } }; #define ENDIANNESS ((char)endian_test.mylong)

Linux 的内核作者们仅仅用一个union 变量和一个简单的宏定义就实现了一大段代码同样的功能!由以上一段代码我们可以深刻领会到Linux 源代码的精妙之处!(如果ENDIANNESS=’1’表示系统为little endian,为’b’表示big endian )

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试题二:假设网络节点A 和网络节点B 中的通信协议涉及四类报文,报文格式为“报文类型字段+报文内容的结构体”,四个报文内容的结构体类型分别为STRUCTTYPE1~ STRUCTTYPE4,请编写程序以最简单的方式组织一个统一的报文数据结构。
分析:
报文的格式为“报文类型+报文内容的结构体”,在真实的通信中,每次只能发四类报文中的一种,我们可以将四类报文的结构体组织为一个union(共享一段内存,但每次有效的只是一种),然后和报文类型字段统一组织成一个报文数据结构。
解答:
根据上述分析,我们很自然地得出如下答案:

 typedef unsigned char BYTE;
//报文内容联合体
typedef union tagPacketContent
{
STRUCTTYPE1 pkt1;
STRUCTTYPE2 pkt2;
STRUCTTYPE3 pkt1;
STRUCTTYPE4 pkt2;
}PacketContent;

//统一的报文数据结构

 typedef struct tagPacket
{
BYTE pktType;
PacketContent pktContent;
}Packet;

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继续学习

http://baike.so.com/doc/200726-212218.html

http://blog.csdn.net/lincyang/article/details/6176642

首先是union的大小问题

c++ union学习  c++ union学习  可以看出来union也使用类似struct的内存大小分配方式.

对应union Stu2来说 最大是10 但是最小单位是4 所以会扩展成4*3=12.

union结构体对成员变量的要求:

union的成员不可以为静态、引用[理由是联合里面的东西是共享内存的,而静态和引用不可能共享内存]如果是自订型态的话,该自订型态成员不可以有建构函式、解构函式或是复制指定运算子

以下就是错误的形式[理由是带有构造函数、析够函数、复制拷贝操作符等的类他们共享内存,编译器无法保证这些对象不被破坏,也无法保证离开时调用析够函数。]

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当然.如果你不主动提供构造函数,而使用类或者结构体默认的构造函数是可以的.

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在class中定义union对象

错误代码 正确代码 原因分析
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错误代码之所以错误是因为在构造函数的

初始化列表的时候 根本就还没有data对象

有何谈data的成员变量ch呢

如何有效的防止union的访问错误

使用联合可以节省内存空间,但是也有一定的风险:通过一个不适当的数据成员获取当前对象的值!例如上面的ch、i交错访问。
为了防止这样的错误,我们必须定义一个额外的对象,来跟踪当前被存储在联合中的值得类型,我们称这个额外的对象为:union的判别式(例如上例中的enum type)。
 一个比较好的经验是,在处理作为类成员的union对象时,为所有union数据类型提供一组访问函数。