通過(guò)前面的講解，我們知道結(jié)構(gòu)體（Struct）是一種構(gòu)造類型或復(fù)雜類型，它可以包含多個(gè)類型不同的成員。在C語(yǔ)言中，還有另外一種和結(jié)構(gòu)體非常類似的語(yǔ)法，叫做共用體（Union），它的定義格式為：

union 共用體名{
    成員列表
};

共用體有時(shí)也被稱為聯(lián)合或者聯(lián)合體，這也是 Union 這個(gè)單詞的本意。

結(jié)構(gòu)體和共用體的區(qū)別在于：結(jié)構(gòu)體的各個(gè)成員會(huì)占用不同的內(nèi)存，互相之間沒(méi)有影響；而共用體的所有成員占用同一段內(nèi)存，修改一個(gè)成員會(huì)影響其余所有成員。

結(jié)構(gòu)體占用的內(nèi)存大于等于所有成員占用的內(nèi)存的總和（成員之間可能會(huì)存在縫隙），共用體占用的內(nèi)存等于最長(zhǎng)的成員占用的內(nèi)存。共用體使用了內(nèi)存覆蓋技術(shù)，同一時(shí)刻只能保存一個(gè)成員的值，如果對(duì)新的成員賦值，就會(huì)把原來(lái)成員的值覆蓋掉。

共用體也是一種自定義類型，可以通過(guò)它來(lái)創(chuàng)建變量，例如：

union data{
 int n;
 char ch;
 double f;
};
union data a, b, c;

上面是先定義共用體，再創(chuàng)建變量，也可以在定義共用體的同時(shí)創(chuàng)建變量：

union data{
 int n;
 char ch;
 double f;
} a, b, c;

如果不再定義新的變量，也可以將共用體的名字省略：

union data{
 int n;
 char ch;
 double f;
} a, b, c;

共用體 data 中，成員 f 占用的內(nèi)存最多，為 8 個(gè)字節(jié)，所以 data 類型的變量（也就是 a、b、c）也占用 8 個(gè)字節(jié)的內(nèi)存，請(qǐng)看下面的演示：

#include <stdio.h>
union data{
 int n;
 char ch;
 short m;
};
int main(){
 union data a;
 printf("%d, %d\n", sizeof(a), sizeof(union data) );
 a.n = 0x40;
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
 a.ch = '9';
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
 a.m = 0x2059;
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
 a.n = 0x3E25AD54;
 printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
 
 return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

4, 4
40, @, 40
39, 9, 39
2059, Y, 2059
3E25AD54, T, AD54

這段代碼不但驗(yàn)證了共用體的長(zhǎng)度，還說(shuō)明共用體成員之間會(huì)相互影響，修改一個(gè)成員的值會(huì)影響其他成員。

要想理解上面的輸出結(jié)果，弄清成員之間究竟是如何相互影響的，就得了解各個(gè)成員在內(nèi)存中的分布。以上面的 data 為例，各個(gè)成員在內(nèi)存中的分布如下：

成員 n、ch、m 在內(nèi)存中“對(duì)齊”到一頭，對(duì) ch 賦值修改的是前一個(gè)字節(jié)，對(duì) m 賦值修改的是前兩個(gè)字節(jié)，對(duì) n 賦值修改的是全部字節(jié)。也就是說(shuō)，ch、m 會(huì)影響到 n 的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，而 n 會(huì)影響到 ch、m 的全部數(shù)據(jù)。

上圖是在絕大多數(shù) PC 機(jī)上的內(nèi)存分布情況，如果是 51 單片機(jī)，情況就會(huì)有所不同：

為什么不同的機(jī)器會(huì)有不同的分布情況呢？這跟機(jī)器的存儲(chǔ)模式有關(guān)，我們將在VIP教程《大端小端以及判別方式》一節(jié)中展開探討。

共用體的應(yīng)用

共用體在一般的編程中應(yīng)用較少，在單片機(jī)中應(yīng)用較多。對(duì)于 PC 機(jī)，經(jīng)常使用到的一個(gè)實(shí)例是： 現(xiàn)有一張關(guān)于學(xué)生信息和教師信息的表格。學(xué)生信息包括姓名、編號(hào)、性別、職業(yè)、分?jǐn)?shù)，教師的信息包括姓名、編號(hào)、性別、職業(yè)、教學(xué)科目。請(qǐng)看下面的表格：

f 和 m 分別表示女性和男性，s 表示學(xué)生，t 表示教師?？梢钥闯?，學(xué)生和教師所包含的數(shù)據(jù)是不同的。現(xiàn)在要求把這些信息放在同一個(gè)表格中，并設(shè)計(jì)程序輸入人員信息然后輸出。

如果把每個(gè)人的信息都看作一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的話，那么教師和學(xué)生的前 4 個(gè)成員變量是一樣的，第 5 個(gè)成員變量可能是 score 或者 course。當(dāng)?shù)?4 個(gè)成員變量的值是 s 的時(shí)候，第 5 個(gè)成員變量就是 score；當(dāng)?shù)?4 個(gè)成員變量的值是 t 的時(shí)候，第 5 個(gè)成員變量就是 course。

經(jīng)過(guò)上面的分析，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)包含共用體的結(jié)構(gòu)體，請(qǐng)看下面的代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define TOTAL 4 //人員總數(shù)
struct{
 char name[20];
 int num;
 char sex;
 char profession;
 union{
  float score;
  char course[20];
 } sc;
} bodys[TOTAL];
int main(){
 int i;
 //輸入人員信息
 for(i=0; i<TOTAL; i++){
  printf("Input info: ");
  scanf("%s %d %c %c", bodys[i].name, &(bodys[i].num), &(bodys[i].sex), &(bodys[i].profession));
  if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是學(xué)生
   scanf("%f", &bodys[i].sc.score);
  }else{ //如果是老師
   scanf("%s", bodys[i].sc.course);
  }
  fflush(stdin);
 }
 //輸出人員信息
 printf("\nName\t\tNum\tSex\tProfession\tScore / Course\n");
 for(i=0; i<TOTAL; i++){
  if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是學(xué)生
   printf("%s\t%d\t%c\t%c\t\t%f\n", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, bodys[i].profession, bodys[i].sc.score);
  }else{ //如果是老師
   printf("%s\t%d\t%c\t%c\t\t%s\n", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, bodys[i].profession, bodys[i].sc.course);
  }
 }
 return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果：

Input info: HanXiaoXiao 501 f s 89.5↙
Input info: YanWeiMin 1011 m t math↙
Input info: LiuZhenTao 109 f t English↙
Input info: ZhaoFeiYan 982 m s 95.0↙

Name                Num       Sex     Profession       Score / Course
HanXiaoXiao     501         f               s                   89.500000
YanWeiMin       1011       m              t                    math
LiuZhenTao      109         f                t                    English
ZhaoFeiYan      982        m              s                   95.000000

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