C C 中的聯合體union及CPU大小端判定

在c/c++程式的編寫中，當多個基本資料型別或復合資料結構要占用同一片記憶體時，我們要使用聯合體；當多種型別，多個物件，多個事物只取其一時（我們姑且通俗地稱其為「n 選1」），我們也可以使用聯合體來發揮其長處。首先看一段**：

union myun 
u; 　　 int k; 
}a; 
int main()

union型別是共享記憶體的，以size最大的結構作為自己的大小，這樣的話，myun這個結構就包含u這個結構體，而大小也等於u這個結構體的大小，在記憶體中的排列為宣告的順序x,y,z從低到高，然後賦值的時候，在記憶體中，就是x的位置放置4，y的位置放置5，z的位置放置6，現在對k賦值，對k的賦值因為是union，要共享記憶體，所以從union的首位址開始放置，首位址開始的位置其實是x的位置，這樣原來記憶體中x的位置就被k所賦的值代替了，就變為0了，這個時候要進行列印，就直接看記憶體裡就行了，x的位置也就是k的位置是0，而y，z的位置的值沒有改變，所以應該是0,5,6。

再看兩個試題：

試題一：編寫一段程式判斷系統中的cpu 是little endian 還是big endian 模式？

分析：作為乙個計算機相關專業的人，我們應該在計算機組成中都學習過什麼叫little endian 和big endian。little endian 和big endian 是cpu 存放資料的兩種不同順序。對於整型、長整型等資料型別，big endian 認為第乙個位元組是最高位位元組（

按照從低位址到高位址的順序存放資料的高位位元組到低位位元組——大端）；而little endian 則相反，它認為第乙個位元組是最低位位元組（

按照從低位址到高位址的順序存放資料的低位位元組到高位位元組——小端）。

0x12 0x34 0xab 0xcd

如果我們去讀取乙個位址為0x0000 的四個位元組變數，若位元組序為big-endian，則讀出結果為0x1234abcd；若位元組序位little-endian，則讀出結果為xcdab3412。如果我們將0x1234abcd 寫入到以0x0000 開始的記憶體中，則little endian 和big endian 模式的存放結果如下：

位址 0x0000 0x0001 0x0002 0x0003

big-endian 0x12 0x34 0xab 0xcd

little-endian 0xcd 0xab 0x34 0x12

一般來說，x86 系列cpu 都是little-endian 的位元組序，powerpc 通常是big endian，還有的cpu 能通過跳線來設定cpu 工作於little endian 還是big endian 模式。

解答：顯然，解答這個問題的方法只能是將乙個位元組（char/byte 型別）的資料和乙個整型資料存放於同樣的記憶體開始位址，通過讀取整型資料，分析char/byte 資料在整型資料的高位還是低位來判斷cpu 工作於little endian 還是big endian 模式。得出如下的答案：

typedef unsigned char byte;
int main(int argc, char* argv)
else
//num == 0xff000000
return
0;}

除了上述方法(通過指標型別強制轉換並對整型資料首位元組賦值，判斷該賦值賦給了高位還是低位)外，還有沒有更好的辦法呢？我們知道，union 的成員本身就被存放在相同的記憶體空間（共享記憶體，正是union 發揮作用、做貢獻的去處），因此，我們可以將乙個char/byte 資料和乙個整型資料同時作為乙個union 的成員，得出

如下答案：

int checkcpu()
c;　　c.a = 1;
return (c.b == 1); //
小端返回true,大端返回false
}

static union  endian_test =  };
#define endianness ((char)endian_test.mylong)

linux 的核心作者們僅僅用乙個union 變數和乙個簡單的巨集定義就實現了一大段**同樣的功能！由以上一段**我們可以深刻領會到linux 源**的精妙之處！(如果endianness=』l』表示系統為little endian,為』b』表示big endian )

試題二：假設網路節點a 和網路節點b 中的通訊協議涉及四類報文，報文格式為「報文型別欄位+報文內容的結構體」，四個報文內容的結構體型別分別為structtype1~ structtype4，請編寫程式以最簡單的方式組

織乙個統一的報文資料結構。

分析：報文的格式為「報文型別+報文內容的結構體」，在真實的通訊中，每次只能發四類報文中的一種，我們可以將四類報文的結構體組織為乙個union（共享一段記憶體，但每次有效的只是一種），然後和報文型別字段統一組織成乙個報文資料結構。

解答：根據上述分析，我們很自然地得出如下答案：

typedef unsigned char byte;
//報文內容聯合體
typedef union tagpacketcontent
packetcontent;
//統一的報文資料結構
typedef struct tagpacket
packet;

【參考資料感謝作者】

以上摘自：

另外，我看到篇文章：討論c++聯合體的高階應用。

C C 中的聯合體union及CPU大小端判定

union聯合體學習

聯合體union筆記

union聯合體學習

C C 中的聯合體union及CPU大小端判定

union聯合體學習

聯合體union筆記

union聯合體學習

相關推薦