C++联合类型

联合类型(又称共同体类型)，一种能够表示多种数据(类型可以相同可以不同，变量名字不同就行)的数据类型。

1. 联合类型的定义

union {};

与结构类型类似，只是把struct 换成了 union.

在语义上，联合类型和结构类型的区别是，联合类型的所有成员占用同一块内存空间，该内存的空间大小是其最大成员的内存空间大小。

2. 操作

在程序运行的不同时刻，可以把联合类型的变量当做不同类型的变量来使用。(如果成员有三种类型，就可以当做三种类型来使用。)

联合类型的复制是按占有的整个内存空间中的内容进行复制，而不是按某个成员来赋值。

3. 联合类型除了可以实现用一种类型表示多种类型的数据外，还可以实现多个数据共享内存空间，从而节省了内存空间。所以，当一些大型的数组变量，当它们的使用分布在程序的各个阶段时(不是同时使用)，就可以使用联系类型来描述。

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c++的联合(union)与类的对比

与结构(struct)一样，c++的联合申明定义了一种特殊类型的类。这意味着保持了封装的原则。

使用c++联合时，必须遵守几个限制条件：

第一、联合不能继承任何其他类型的类。

第二、联合不能是基类，不能含有虚成员函数。静态变量不能是联合的成员；不能使用引用成员。联合不能有任何作为成员的重载“=”运算符的对象。

最后、如果一个对象有明确的构造函数或析构函数，那么他就不能成为联合的成员。

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联合提供了一种方式，能够规避C的类型系统，允许以多种类型来引用一个对象。联合声明的语法和结构体的语法一样，只不过语义相差很大。它们不是用不同的域来引用不同的存储器块，而是引用同一块存储块。

下面我们来举几个例子：

struct STest

{

char c;

int i[ 2 ];

double var;

};

union UTest

{

char c;

int i[ 2 ];

double var;

};

我们可以查看内存里面的分布：

类型 c i var 大小

STest 0 4 12 20

UTest 0 0 0 8

上面的数据表示距离首地址的存储器块偏移。假如我们定义了UTest* pU; 我们分别察看p->c; p->i[ 0 ]; p->var; 它们所引用的都是数据结构的起始位置。当然求sizeof的话。UTest的大小将是它的最大类型的数据成员的大小。

联合的用处很多，这里举一个怎么用它来节省空间：

假设我们有一个二叉树的数据结构，每个叶子节点都有一个double的数据值，而每个内部节点都有指向孩子节点的指针，但是没有数据(因为是叶子节点)。如果我们像这样声明：

struct NODE

{

struct NODE* pLeft;

struct NODE* pRight;

double data;

};

我们可以知道这样一个结构体需要16个字节，每个叶子节点都会浪费一半的字节。相反，如果我们用联合来声明一个节点：

union NODE

{

struct

{

union NODE* pLeft;

union NODE* pRight;

}inter;

double data;

};

这样一来，每个节点就只需要8个字节。如果pNode是一个指向union NODE类型的指针，我们用pNode->data来引用叶子节点的数据。而pNode->inter.pLeft和pNode->inter.pRight来引用内部节点的孩子。

这样可能出现一种情况，就是无法确定是哪种节点(内部节点或叶子节点)。我们可以引用一个标志域。

struct NODE

{

BOOL isLeaf;

union

{

struct

{

union NODE* pLeft;

union NODE* pRight;

}inter;

double data;

}info;

}

不过对于这样小的节省而导致代码的可读性变得差了一些。在这里联合带来的好处可以忽略。对于较多域的数据结构，这样的节省会更加吸引人一些。

还有一个用法就是用来访问不同数据类型的位。如：

UINT floatToBits( float fVar )

{

union

{

float fV;

UINT uI;

}temp;

temp.fV = fVar;

return temp.uI;

}

我们看看汇编代码：

mov eax,dword ptr [ fVar ]

mov dword ptr [ temp ],eax

它跟下面的函数产生回汇编代码是一样的：

UINT floatToBits( UINT var )

{

return var;

}

这就证明汇编代码里面缺乏信息，无论是什么类型都相对于EBP偏移固定的值。过程只是简单的拷贝，并没有修改任何位。

再举个例子吧：

double bitToDouble( UINT uParam1, UINT uParam2 )

{

union

{

double d;

UINT u[ 2 ];

}temp;

temp.u[ 0 ] = uParam1;

temp.u[ 1 ] = uParam2;

return temp.d;

}

好了，更多的用法大家在慢慢体会吧，这里就抛砖引玉了- -

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