什么是Union #

union（联合体）是一种特殊的数据结构，它允许你在同一个内存位置存储不同类型的数据。union中的所有成员共用同一块内存区域，意味着一个union变量的所有成员共享相同的内存地址。因此，union中最多只能有一个成员变量有效。

C++ Union 的使用 #

Union 的定义 #

定义 union 的方式与结构体相似，语法如下：

union UnionName { 
    MemberType1 member1; 
    MemberType2 member2; // ... 
};

Union 使用实例 #

#include <iostream>

union Data {
    int i;
    float f;
    char c;
};

int main() {
    Data data;
    
    data.i = 10;
    std::cout << "data.i: " << data.i << std::endl;
    
    data.f = 3.14;
    std::cout << "data.f: " << data.f << std::endl;
    std::cout << "data.i after setting data.f: " << data.i << std::endl; // 注意这一行

    data.c = 'A';
    std::cout << "data.c: " << data.c << std::endl;
    std::cout << "data.f after setting data.c: " << data.f << std::endl; // 注意这一行

    return 0;
}

上述代码的输出结果为：

data.i: 10
data.f: 3.14
data.i after setting data.f: 1078523331
data.c: A
data.f after setting data.c: 1.36424e-43

在这个例子中，由于union中的所有成员共享相同的内存位置，所以在修改data.f或data.c后，data.i的值被覆盖，输出值也会发生变化。

总结 #

union的特性 #

1. 内存共享：union中的所有成员共用一块内存，union的大小取决于其最大成员的大小。
2. 一次只能保存一个值：虽然union可以有多个成员，但在任何给定时刻只能存储一个有效值，其他成员的值会被覆盖。

union和struct的区别 #

1. 内存布局

struct：每个成员都有自己的内存空间，结构体的大小是所有成员大小的总和加上可能的对齐填充。
union：所有成员共用同一块内存，union的大小是最大成员的大小。

2. 同时访问

struct：可以同时访问所有成员，因为每个成员占用不同的内存区域。
union：只能访问一个成员，访问其他成员时，结果是未定义的。

3. 用途

struct：用于组合不同类型的变量，以便能够同时存储和访问这些变量。
union：用于节省内存，特别是在已知同一时刻只需要存储其中一个变量的情况下。