曾經(jīng)在學(xué)校學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的時(shí)候一直搞不懂那個(gè)共用體union有什么用的。工作之后才發(fā)現(xiàn)它的一些妙用，現(xiàn)舉比例如以下：
1. 為了方便看懂代碼。
比方說(shuō)想寫(xiě)一個(gè)3 * 3的矩陣，能夠這樣寫(xiě)：
[
注：以下用紅色部分標(biāo)記的地方是后來(lái)加入上去的，謝謝yrqing718的提醒！
]
- struct ?Matrix
- {
- ???? union
- ????{
- ? ? ? ? struct
- ??????? {
- ??????????? float ?_f11,?_f12,?_f13,?_f21,?_f22,?_f23,?_f31,?_f32,?_f33;
- ??????? };
- ??????? float ?f[3][3];
- ????}_matrix;
- };
- struct ?Matrix?m;
這兩個(gè)東西共同使用同樣的空間，所以沒(méi)有空間浪費(fèi)，在須要總體用矩陣的時(shí)候能夠用
m._matrix.f （比方說(shuō)傳參，或者是總體賦值等）；須要用當(dāng)中的幾個(gè)元素的時(shí)候能夠用m._matrix._f11那樣能夠避免用m.f[0][0]（這樣不大直觀，并且easy出錯(cuò)）。
2. 用在強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換上（比強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換更加easy看懂）
以下舉幾個(gè)樣例：
（1）. 推斷系統(tǒng)用的是big endian 還是 little endian（其定義大家能夠到網(wǎng)上查相關(guān)資料，此略）
- #define?TRUE?1
- #define?FALSE?0
- #define?BOOL?int
-
- BOOL ?isBigEndian()
- {
- ???? int ?i?=?1;??? /*?i?=?0x00000001*/
- ???? char ?c?=?*( char ?*)&i;? /*?注意不能寫(xiě)成?char?c?=?(char)i;?*/
- ???? return ?( int )c !=?i;
- }
反之亦然
或許看起來(lái)不是非常清晰，以下來(lái)看一下這個(gè)：
- BOOL ?isBigEndian()
- {
- ???? union
- ????{
- ???????? int ?i;
- ???????? char ?c;
- ????}test;
- ????
- ????test.c?=?2;
- ?
- ???? return ?test.i?!=?2;
- }
這里用的是union來(lái)控制這個(gè)共享布局，有個(gè)知識(shí)點(diǎn)就是union里面的成員c和i都是從低地址開(kāi)始對(duì)齊的。相同能夠得到如此結(jié)果，并且不用轉(zhuǎn)換，清晰一些。
什么，不認(rèn)為清晰？？那再看以下的樣例：
（2）. 將little endian下的long long類型的值換成 big endian類型的值。已經(jīng)知道系統(tǒng)提供了以下的api：long htonl(long lg);作用是把全部的字節(jié)序換成大端字節(jié)序。因此得出以下做法：
- long ? long ?htonLL( long ? long ?lg)
- {
- ???? union ?
- ????{
- ???????? struct ?
- ????????{?
- ???????????? long ?low;
- ???????????? long ?high;
- ????????}val_1;
- ???????? long ? long ?val_2;
- ????}val_arg,?val_ret;
- ???? if (?isBigEndian()?)
- ???????? return ?lg;
- ????val_arg.val_2?=?lg;
- ????val_ret.val_1.low?=?htonl(?val_arg.val_1.high?);
- ????val_ret.val_1.high?=?htonl(?val_arg.val_1.low?);????
- ??? return ?val_ret.val_2;
- }
僅僅要把內(nèi)存結(jié)構(gòu)的草圖畫(huà)出來(lái)就比較easy明確了。
(3).為了理解c++類的布局，再看以下一個(gè)樣例。有例如以下類：
- class ?Test
- {
- public :
- ???? float ?getFVal(){? return ?f;}
- private :
- ???? int ?i;
- ???? char ?c;
- ???? float ?f;
- };
- Test t;
不能在類Test中添加代碼，給對(duì)象中的f賦值7.0f.
- class ?Test_Cpy
- {
- ? public :
- ???? float ?getVal(){? return ?f;}
- ???? float ?setVal( float ?f){? this ->f?=?f;}
- private :
- ???? int ?i;
- ???? char ?c;
- ???? float ?f;
- };
- ....
- int ?main()
- {
- ????Test?t;
- ???? union
- ????{
- ?????????Test?t1,?
- ?????????Test_Cpy?t2;
- ????}test;
- ????test.t2.setVal(7.0f);
- ????t?= test.t1;
- ????assert(?t.getVal()?==?7.0f?);???
- ???? return ?0;
- }
說(shuō)明：由于在添加類的成員函數(shù)時(shí)候，那個(gè)類的對(duì)象的布局基本不變。因此能夠?qū)懸粋€(gè)與Test類一樣結(jié)構(gòu)的類Test_Cpy，而多了一個(gè)成員函數(shù)setVal，再用uinon結(jié)構(gòu)對(duì)齊，就能夠給私有變量賦值了。（這樣的方法在有虛機(jī)類和虛函數(shù)機(jī)制時(shí)可能失靈，故不可移植）至于具體的討論，網(wǎng)上有，這個(gè)樣例在實(shí)際中沒(méi)實(shí)用途，僅僅是用來(lái)考察這個(gè)內(nèi)存布局的使用而已.
union在操作系統(tǒng)底層的代碼中用的比較多，由于它在內(nèi)存共賞布局上方便且直觀。所以網(wǎng)絡(luò)編程，協(xié)議分析，內(nèi)核代碼上有一些用到union都比較好懂，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。
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