Union和Struct

        聯 合(union)

　　1. 聯合說明和聯合變數定義

　　聯合也是一種新的資料類型, 它是一種特殊形式的變數。聯合說明和聯合變數定義與結構十分相似。其形式為:

　　union 聯合名{
　　資料類型 成員名;
　　資料類型 成員名;
　　...
　　} 聯合變數名;

　　聯合表示幾個變數公用一個記憶體位置, 在不同的時間儲存不同的資料類型 和不同長度的變數。下例表示說明一個聯合a_bc:

　　union a_bc    {　　int i;　　char mm;　　};

再用已說明的聯合可定義聯合變數。

　　例如用上面說明的聯合定義一個名為lgc的聯合變數, 可寫成:

　　union a_bc lgc;

　　在聯合變數lgc中, 整型量i和字元mm公用同一記憶體位置。

　　當一個聯合被說明時, 編譯器自動地產生一個變數, 其長度為聯合中最大的變數長度。

　　聯合訪問其成員的方法與結構相同。同樣聯合變數也可以定義成數組或指標,但定義為指標時, 也要用"->"符號, 此時聯合訪問成員可表示成:

　　聯合名->成員名

　　另外, 聯合既可以出現在結構內, 它的成員也可以是結構。

　　例如:

struct{int age;char *addr;union{int i;char *ch;}x;}y[10];

若要訪問結構變數y[1]中聯合x的成員i, 可以寫成:

　　y[1].x.i;

　　若要訪問結構變數y[2]中聯合x的字串指標ch的第一個字元可寫成:

　　*y[2].x.ch;

　　若寫成"y[2].x.*ch;"是錯誤的。

　　2. 結構和聯合的區別

　　結構和聯合有下列區別:

　　1. 結構和聯合都是由多個不同的資料類型成員組成, 但在任何同一時刻, 聯合轉只存放了一個被選中的成員, 而結構的所有成員都存在。

　　2. 對於聯合的不同成員賦值, 將會對其它成員重寫, 原來成員的值就不存在了, 而對於結構的不同成員賦值是互不影響的。

　　下面舉一個例了來加對深聯合的理解。

　　例4:

main(){union{int i;struct{char first;char second;}half;}number;number.i=0x4241; /*聯合成員賦值*/printf("%c%c/n", number.half.first,number.half.second);number.half.first='a'; /*聯合中結構成員賦值*/number.half.second='b';printf("%x/n", number.i);getch();}

輸出結果為:
　　AB
　　6261
　　從上例結果可以看出: 當給i賦值後, 其低八位也就是first和second的值;當給first和second賦字元後, 這兩個字元的ASCII碼也將作為i 的低八位和高八位。

        在實際問題中有很多這樣的例子。 例如在學校的教師和學生中填寫以下表格: 姓 名 年 齡 職 業 單位 “職業”一項可分為“教師”和 “學生”兩類。 對“單位”一項學生應填入班級編號,教師應填入某系某教研室。 班級可用整型量表示,教研室只能用字元類型。 要求把這兩種類型不同的資料都填入“單位”這個變數中, 就必須把“單位”定義為包含整型和字元型數組這兩種類型的“聯合”。

　　“聯合”與“結構”有一些相似之處。但兩者有本質上的不同。在結構中各成員有各自的記憶體空間, 一個結構變數的總長度是各成員長度之和。而在 “聯合”中,各成員共用一段記憶體空間, 一個聯合變數的長度等於各成員中最長的長度。應該說明的是, 這裡所謂的共用不是指把多個成員同時裝入一個聯合變數內, 而是指該聯合變數可被賦予任一成員值,但每次只能賦一種值, 賦入新值則衝去舊值。如前面介紹的“單位”變數, 如定義為一個可裝入“班級”或 “教研室”的聯合後,就允許賦予整型值（班級)或字串（教研室)。要麼賦予整型值,要麼賦予字串,不能把兩者同時賦予它。等位型別的定義和聯合變數的說明一個等位型別必須經過定義之後,
才能把變數說明為該等位型別。

　　一、聯合的定義

　　定義一個等位型別的一般形式為:

　　union 聯合名
　　{
　　       成員表
　　};

　　成員表中含有若干成員,成員的一般形式為: 類型說明符 成員名 成員名的命名應符合標識符的規定。

　　例如:

　　union perdata　　{　　int class;　　char office[10];　　};

       定義了一個名為perdata的等位型別,它含有兩個成員,一個為整型,成員名為class;另一個為字元數組,數組名為office。聯合定義之後,即可進行聯合變數說明,被說明為perdata類型的變數,可以存放整型量class或存放字元數組office。

　　二、聯合變數的說明

　　聯合變數的說明和結構變數的說明方式相同, 也有三種形式。即先定義,再說明;定義同時說明和直接說明。以perdata類型為例,說明如下:

　　union perdata　　{　　int class;　　char officae[10];　　};　　union perdata a,b; //說明a,b為perdata類型

或者可同時說明為:

　　union perdata　　{　　int class;　　char office[10];　　}a,b;

或直接說明為:

　　union　　{　　int class;　　char office[10];　　}a,b;

       經說明後的a,b變數均為perdata類型。a,b變數的長度應等於 perdata 的成員中最長的長度, 即等於office數組的長度,共10個位元組。a,b變數如賦予整型值時,只使用了2個位元組,而賦予字元數組時,可用10個位元組。

　　聯合變數的賦值和使用

　　對聯合變數的賦值,使用都只能是對變數的成員進行。 聯合變數的成員表示為: 聯合變?棵?.成員名 例如,a被說明為perdata類型的變數之後,可使用 a.class,a.office 。不允許只用聯合變數名作賦值或其它操作。 也不允許對聯合變數作初始化賦值,賦值只能在程式中進行? 掛僨康魎得韉氖?一個聯合變數, 每次只能賦予一個成員值?瘓浠八?一個聯合變數的值就是聯合變員的某一個成員值。

　　設有一個教師與學生通用的表格,教師資料有姓名,年齡,職業,教研室四項。學生有姓名,年齡,職業,班級四項。

　　編程輸入人員資料, 再以表格輸出。

main(){struct{char name[10];int age;char job;union{int class;char office[10];}depa;}body[2];int n,i;for(i=0;i<2;i++){printf("input name,age,job and department/n");scanf("%s %d %c",body[i].name,&body[i].age,&body[i].job);if(body[i].job=='s')scanf("%d",&body[i].depa.class);elsescanf("%s",body[i].depa.office);}printf("name/tage job class/office/n");for(i=0;i<2;i++){if(body[i].job=='s')printf("%s/t%3d %3c %d/n",body[i].name,body[i].age ,body[i].job,body[i].depa.class);elseprintf("%s/t%3d %3c %s/n",body[i].name,body[i].age, body[i].job,body[i].depa.office);}}

         本常式序用一個結構數組body來存放人員資料, 該結構共有四個成員。其中成員項depa是一個等位型別, 這個聯合又由兩個成員組成,一個為整型量class,一個為字元數組office。在程式的第一個for語句中,輸入人員的各項資料,先輸入結構的前三個成員name,age和 job,然後判別job成員項,如為"s"則對聯合depa.class輸入(對學生賦班級編號)否則對depa.office輸入(對教師賦教研組名)。

　　在用scanf語句輸入時要注意,凡為數群組類型的成員,無論是結構成員還是聯合成員,在該項前不能再加"&"運算子。如程式第18行中

　　body[i].name是一個數群組類型,第22行中的body[i].depa.office也是數群組類型,因此在這兩項之間不能加"&"運算子。程式中的第二個for語句用於輸出各成員項的值:

　　本章小結

　　1. 結構和聯合是兩種構造類型資料,是使用者定義新資料類型的重要手段。結構和聯合有很多的相似之處,它們都由成員組成。成員可以具有不同的資料類型。成員的表示方法相同。都可用三種方式作變數說明。

　　2. 在結構中,各成員都佔有自己的記憶體空間,它們是同時存在的。一個結構變數的總長度等於所有成員長度之和。在聯合中,所有成員不能同時佔用它的記憶體空間,它們不能同時存在。聯合變數的長度等於最長的成員的長度。

　　3. “.”是成員運算子,可用它表示成員項,成員還可用“->”運算子來表示。

　　4. 結構變數可以作為函數參數,函數也可返回指向結構的指標變數。而聯合變數不能作為函數參數,函數也不能返回指向聯合的指標變數。但可以使用指向聯合變數的指標,也可使用聯合數組。

　　5. 結構定義允許嵌套,結構中也可用聯合作為成員,形成結構和聯合的嵌套。