c unio 學習總計

2021-06-06 07:49:56 字數 3969 閱讀 6777

c++的 union型別平時用的真心少 從來沒有認真研究過他

今天看了幾道c++的筆試題   有幾道 關於union的 題目  現在總結下

第一題:

union v  x;

unsigned char c;

} v;

v.c = 100;

printf("%d", v.x.s3);
答案為 3  (s2 為 1   ,  s1為0)

網上的解釋

v是聯合體(共用體)變數,共有兩個元素x和c,都需要乙個位元組,它們分配於同乙個位址。

而x是結構體變數,共有三個元素s1、s2、s3,分別佔2位、3位、3位。分配記憶體時低位在前,最位在後。

當有v.c=100(其二進位制為01100100)時,各變數的關係及記憶體儲存情況見圖所示。

其中x的成員s3為二進位制的011,即十進位制的3,所以輸出結果為3。

同理的第二題:

#i nclude union

a;void main()

int 為 .. ...  0000 0001  0000 0010  

學習中 看了些文章 有所收穫 下面轉兩篇文章 

一篇是 union和struct的 大小問題

1,對於union,對齊的大小是最大的基本元素的對齊大小;物件的大小必須是該基本元素大小的整數倍;

2,對於struct,對齊的大小也是最大的基本元素的對齊大小,物件的大小需要考慮元素的對齊,並且需要是最大基本元素的整數倍;同時有#pragma pack修飾的情況,關於struct請詳細參考另外乙個帖子。

3,這裡所說的struct和union的對齊,是指其作為其他複雜物件中的元素的時候要求的對齊,對於本身大小的計算並沒有關係。本身的大小只和其所包含的基本元素的對齊有關係。

(copy 一段網上的對齊規則 1,資料成員對齊規則:結構的資料成員,第乙個資料成員放在offset為0的地方,以後每個資料成員儲存的起始位置要從該成員大小的整數倍開始(比如int在32位機為4位元組,則要從4的整數倍位址開始儲存) 2,,結構體作為成員:如果乙個結構體裡有某些結構體成員,則結構體成員要從其內部最大元素大小的整數倍位址開始儲存(struct a裡存有 stuct b, b裡有char,int,double等元素,那麼b應該從8的整數倍開始儲存) 3,收尾工作:結構體的總大小,也就是sizeof的結果,必須是其內部最大成員的整數倍,不足的要補齊。)

例子一:

union u1

;所以該union的對齊大小是4個位元組;大小為大於等於max(9,4)=9並為4的整數倍,所以是12位元組。

例子二:

union u1_another

;所以該union的對齊大小是8個位元組,大小是大於等於9並為8的整數倍,即為16位元組;

例子三:

union u2

;所以該union的對齊大小是8個位元組,大小是16;

例子四:

struct s1

所以該結構體是8位元組對齊,大小為24個位元組;

另一篇是 union和大小端模式 :

一.union資料型別

union顧名思義,聯合體,float,int,char等等型別資料共用一塊記憶體空間。其大小為佔據記憶體空間最大的那個變數的空間大小。

eg:union

float a;

char b[2];

}u_test;

那麼union所佔的記憶體空間大小為float型別變數a所佔的記憶體大小,在常見32位計算機上為4位元組。

二.大小端對union的影響

一般x86體系的計算機採用的是小端模式:高高低低,高位元組資料存放在記憶體中的高位址處,低位元組資料存放在記憶體中的低位址處。

反之,大端模式就是高低高低了,高位元組資料存放在記憶體中的低位址處,低位元組資料存放在記憶體中的高位址處。

16bit寬的數0x1234在little-endian模式(以及big-endian模式)cpu記憶體中的存放方式(假設從位址0x4000開始存放)為:

記憶體位址

小端模式存放內容

大端模式存放內容

0x4000

0x34

0x12

0x4001

0x12

0x34

說明:記憶體中最小的單位為1位元組(8bit),上表中的0x4000正是這樣乙個位元組記憶體,顯然相對於0x4001而言,0x4000是低位址。低位元組資料

0x34

就存放於記憶體的低位址

0x4000

處,而高位元組資料

0x12

就存放於記憶體的高位址

0x4001處。

32bit寬的數0x12345678在little-endian模式以及big-endian模式)cpu記憶體中的存放方式(假設從位址0x4000開始存放)為:

記憶體位址

小端模式存放內容

大端模式存放內容

0x4000

0x78

0x12

0x4001

0x56

0x34

0x4002

0x34

0x56

0x4003

0x12

0x78

三.測試大小端對union的影響,假設union分配的記憶體位址首位址為0,

eg:union u_test

int a;

char b[2];

}mm;

寫乙個測試函式:

void test_union(void)

mm.a = 65*256 + 97;   

printf("union's b[0] is: %c,b[1] is: %c\n",mm.b[0],mm.b[1]);

這個結構體的大小為int a的大小4位元組。假設在記憶體中是從位址0開始的連續4個單位。顯然這4個位元組的記憶體塊的存放著a的值。則按照高高低低的原則,低記憶體位址0應該存放的是低位元組資料97,依此往下存放,即記憶體位址為1的記憶體單元存放著十進位制數為65的資料,記憶體位址為2的記憶體單元存放著0,記憶體位址為3的記憶體單元存放著0。

記憶體位址

小端模式存放內容

存放著十進位制97

存放著十進位制65

所以上面的函式test_union執行的結果將會是列印小寫字母a(97)和大寫字母a(65).

那如果是大端模式將會是怎樣的結果呢?如下:

記憶體位址

大端模式存放內容

十進位制65

十進位制97

四.測試cpu是大端還是小端模式?

當然對於一般的cpu,我們已經了解到:

big endian : powerpc、ibm、sun

little endian : x86、dec

arm既可以工作在大端模式,也可以工作在小端模式。

如果不知平台到底執行於何種模式,也根據上面的這些特性可以自己測試出來?/*

** 函式名:checkcpu

** 輸 入:none

** 輸 出:0-

- 大端模式

** 1-

- 小端模式

** 功 能:檢測cpu的大小端模式*/

int checkcpu(void)

c;c.i = 1;

return (c.j =

= 1);}

如果為big為 00 00 00 01  然後j對齊低位址 為 00 所以c.j==0

或者:

bool isbigendian()

注: 轉換 也是從地位址開始處理 若為 little usdata 存為 22 11  pucdata從低位址開始獲取 則為 22

若為 big  usdata存為 11 22 pucdata從低位址開始獲取 則為 11

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