编程C语言进阶篇——自定义数据类型：共同体

什么是“自定义数据类型”？顾名思义，就是用户可以随时在程序中自行定义新的数据类型。自定义数据类型时需要设置数据类型的名称及其成员。数据类型成员各属性的设置方法等同于变量设置时相应属性的设置方法。

 

一、什么是联合体？

在C语言中，变量的定义是分配存储空间的过程。一般的，每个变量都具有其独有的存储空间，那么可不可以在同一个内存空间中存储不同的数据类型（不是同时存储）呢？

联合体可以做到。联合体也叫共用体，在C语言中定义联合体的关键字是union，它是C语言中的一种特殊的数据类型。定义union下面的成员变量共享一块内存，每一个成员在任一时刻有且只有一个成员使用此块内存。共同体是会按照成员中最大的一个数据长度分配空间，它的本质就是同一块内存的不同形式的访问。

 

定义一个联合类型的一般形式为：

union联合名

{

成员表

};

union 的用途之一是将一种较长的基本类型与由其它比较小的数据类型组成的结构(structure)或数组(array)联合使用，例如：

union mix_t{

long l;

struct {

short hi;

short lo;

} s;

char c[4];

} mix;

以上例子中定义了3个名称：mix.l, mix.s 和 mix.c，我们可以通过这3个名字来访问同一段4 bytes长的内存空间。至于使用哪一个名字来访问，取决于我们想使用什么数据类型，是long, short 还是 char 。下图显示了在这个联合(union)中各个元素在内存中的的可能结构，以及我们如何通过不同的数据类型进行访问：

 

匿名联合(Anonymous union)

在 C++ 我们可以选择使联合(union)匿名。如果我们将一个union包括在一个结构(structure)的定义中，并且不赋予它object名称 (就是跟在花括号{}后面的名字)，这个union就是匿名的。这种情况下我们可以直接使用union中元素的名字来访问该元素，而不需要再在前面加 union对象的名称。在下面的例子中，我们可以看到这两种表达方式在使用上的区别：

 

以上两种定义的唯一区别在于左边的定义中我们给了union一个名字price，而在右边的定义中我们没给。在使用时的区别是当我们想访问一个对象(object)的元素dollars 和yens 时，在前一种定义的情况下，需要使用：

book.price.dollars

book.price.yens

而在后面一种定义下，我们直接使用：

book.dollars

book.yens

再一次提醒，因为这是一个联合(union)，域dollars 和yens 占据的是同一块内存空间，所以它们不能被用来存储两个不同的值。也就是你可以使用一个dollars 或yens的价格，但不能同时使用两者。

看完你会发现，联合体和结构体有相似之处，也有不同之处。

结构体和联合体的区别在于：结构体的各个成员会占用不同的内存，互相之间没有影响；而联合体的所有成员占用同一段内存，修改一个成员会影响其余所有成员。

结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和（成员之间可能会存在缝隙），联合体占用的内存等于最长的成员占用的内存。联合体使用了内存覆盖技术，同一时刻只能保存一个成员的值，如果对新的成员赋值，就会把原来成员的值覆盖掉。

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