关于C的 struct ,union我的一些看法

看到，一篇对 C++的 UNION如何被C#使用的问题帖。呵呵。内容很熟悉，包括那写结构体里面的东西，但是没办法回答，因为我曾经一度弱智到，认为C#和C sharp是两个东西。同时这玩意还要.net。我没学习他的原因一则，没时间，二则，花时间学了，究竟能用多久？以微软的作风，我不如好好学点类 UNIX上的工具。

回到正题上，无法回答C#的问题。这里就struct ,union上的东西谈下我自己的想法。书本上，和标准上说的东西我就不重复了。所以只是自己的想法。

向新手说union，我几乎不能回避struct。但前提是我只谈论的是C。其实那篇文章所写的，实际是C的union而不是C++的 union。不是我在嚼舌头，有迷糊的朋友可以google些C++的union的用法，再看看C是否支持。

在C++中，为了能对面向对象进行支持，使得union增加了对类成员方法的union的支持。但这个在C中是不存在的（没有支持的必要和存在性）

需要说明，union和struct在C里面（后面不再强调，此处不是谈C++），只是一个多数据类型的操作工具。给谁用？代码员和编译器。可以这 么说。没有union，struct的C仍然可以实现，包含了这两个保留字的所有C代码可实现的功能。只是方便程序员写代码而已。

例如我们存在描述的数据，这个数据存在不同的存储空间的字段。那么我们用struct来包裹，就非常方便。如下给出两个例子

01 typedef struct {
02  int a;
03  char b;
04 }_TEST_S;
05
06 _TEST_S test_s;
07
08 char return_TEST_S_b(_TEST_S *pt){
09    return pt->b;
10 }
11
12 char return_test_ab_b(int *p){
13     return *(char*)(p+1);
14 }
15 int main(int argc ,char *argv[]){
16    char re_;
17    ...
18    re_ = return_TEST_S_b((_TEST_S *)&test_s);
19    re_ = return_test_ab_b((int*)&test_s);
20    ...
21 }

以上两者实际是等同的。但_TEST_S和以下的方式完全不同。

1 int test_a[10];
2 char test_b[10];
3
4 char return_test_b(char *p){
5    return *p;
6 }

这是因为，对于结构体，编译器看到的，每个存储单元，包含了一个int 和 char 两个类型的存储空间。因此对数组的任何一个下标的访问，他们是针对 具体存储单元锁定后，再找寻，该单元内，对应结构体内的具体类型的存储位置。

上述两者的差别非常像，以下两中构造数据表的操作。

我们把一个 “姓名” “年龄”的人的信息，放在一个表里，每个表的记录，包含两个字段，与我们有两张表，假设，表中对应记录的位置（下标）就是唯一ID号。那么每个表都只有一个字段。其中一个是“姓名”另一个是“年龄”

因此，struct只是用于打包，或规整数据之间存储位置的逻辑关系而使用的。方便于你有效描述你的目标逻辑（任务）。

同时C语言里，struct内，是不存在函数的，因为任何函数都是一个实际存在的代码片，用于执行的，struct的目的和功能我上面说了，因此无 法将多个函数进行打包。引申一下，多个函数进行位置打包的需求是客观存在的，但情况极少，通常用在对code cache有严格要求，或者函数位置和系统内部逻辑有关联的情况下。不过由于通过增加辅助信息，可以让编译器和连接器完成上述操作，因此C没有必要去用保 留字对函数打包操作。这是C与面向对象的C++不同的地方。C++的 类的概念，本身要求存在方法。而方法本身并不是数据而是一个实现函数的模版，其成为了类的一个必要组成部分。

回到 union，其实和struct很像，之不过，union的作用是多者选一个，而不是多个数据类型的整合描述。

例如下面的例子，我们做数组的全累加

01 typedef union{
02    int i;
03    char c;
04 }_TEST_U;
05 #define MAX_TEST_U_NUM 10
06 _TEST_U u[MAX_TEST_U_NUM];
07
08 int acc_test_U_i(_TEST_U *pt){
09    int i,re = 0;
10
11    for (i = 0 ; i < MAX_TEST_U_NUM ; i++){
12       re += pt->i; pt++;
13    }
14    return re;
15 }
16 char acc_test_U_c(_TEST_U *pt){
17    int i;
18    char re = 0;//注意这里是会有溢出的，其实acc_test_U_i一样会有溢出，但此处不讨论这方面问题。
19
20    for (i = 0 ; i < MAX_TEST_U_NUM ; i++){
21       re += pt->c; pt++;
22    }
23    return re;
24 }

这个和下面两个函数，对比，记住，一个是错的，一个是正确的。

01 int u[MAX_TEST_U_NUM];
02
03 int acc_test_U_i(void *p){//对
04    int i,re = 0;
05    int *pi = (int*)p;
06    for (i = 0 ; i < MAX_TEST_U_NUM ; i++){
07       re += *pi++;
08    }
09    return re;
10 }
11 char acc_test_U_c(void *p){//错
12    int i;
13    char re = 0;
14    char *pc = (char *)p;
15    for (i = 0 ; i < MAX_TEST_U_NUM ; i++){
16       re += *pc++;
17    }
18    return re;
19 }

因为使用union，则允许整个程序里面，即可以 p->i ,也可以p->c。这是对同一个空间良种不同数据类型操作的差异，因为要保证所有可能的操作均有效。因此，空间必须按照可选择的数据类型中，最大的 一个分布。因此，以下的char的累加是对等 _TEST_U的。

01 char acc_test_U_c(void *p){//对
02    int i;
03    char re = 0;
04    int *pi = (int *)p;
05    char *pc;
06    for (i = 0 ; i < MAX_TEST_U_NUM ; i++){
07       pc = (char *)pi;
08       re += *pc;pi++;
09    }
10    return re;
11 }
12 //或者简单点
13 char acc_test_U_c(void *p){
14    int i;
15    char re = 0;
16    char *pc = (char *)p;
17    for (i = 0 ; i < MAX_TEST_U_NUM ; i++){
18
19       re += *pc;pc+= sizeof(int)/sizeof(char); //这个地方我不怕除法，
20 //因为编译器对于这类东西，会修正为常量，而不是每次弱智的去除
21    }
22    return re;
23
24 }

如果上述例子还是不能理解union的用法，那么下面我再做个例子，大家有兴趣可以尝试把结果打印一下。假设低位在前(LSB)的硬件系统

01	typedef union{

02

int i;

03

char c;

04

}_TEST_U;

05

06	_TEST_U u;

07

08	int main(int argc ,char *argv[]){

09

char *pc;

10

int i;

11	u.i = 0x01020304;

12	u.c = 0x5;

13	if ( u.i == 0x01020305){

14

//printf

15

}else{

16

//printf

17

}

18	pc = &(u.c);

19	for (i = 0 ; i < 4 ; i++){

20	pc[i] = 4 - i;

21

}

22	if (u.i == 0x04030201){

23	//      printf(...

24

}else{

25	//printf..

26

}

27

...

28

}

和我其他的灌水帖一样，这篇灌水帖，包括代码都是临时写的，没验证，有漏笔之处，还望谅解。