C语⾔共⽤体（Union）详解，结构体中包含共⽤体的使⽤在C语⾔中，还有另外⼀种和结构体⾮常类似的语法，叫做共⽤体（Union），它的定义格式为：
union 共⽤体名{
成员列表
};
共⽤体有时也被称为联合或者联合体，这也是 Union 这个单词的本意。
结构体和共⽤体的区别在于：结构体的各个成员会占⽤不同的内存，互相之间没有影响；⽽共⽤体的所有成员占⽤同⼀段内存，修改⼀个成员会影响其余所有成员。
结构体占⽤的内存⼤于等于所有成员占⽤的内存的总和（成员之间可能会存在缝隙），共⽤体占⽤的内存等于最长的成员占⽤的内存。共⽤体使⽤了内存覆盖技术，同⼀时刻只能保存⼀个成员的值，如果对新的成员赋值，就会把原来成员的值覆盖掉。
共⽤体也是⼀种⾃定义类型，可以通过它来创建变量，例如：
1 2 3 4 5 6union data{
int n;
char ch;
double f;
};
union data a, b, c;
上⾯是先定义共⽤体，再创建变量，也可以在定义共⽤体的同时创建变量：
1 2 3 4 5union data{ int n;
char ch; double f; } a, b, c;
如果不再定义新的变量，也可以将共⽤体的名字省略：
1 2 3 4 5union data{ int n;
char ch; double f; } a, b, c;
共⽤体 data 中，成员 f 占⽤的内存最多，为 8 个字节，所以 data 类型的变量（也就是 a、b、c）也占⽤ 8 个字节的内存，请看下⾯的演⽰：
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11#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);
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 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);
return0;
}
运⾏结果：
4, 4
40, @, 40
39, 9, 39
2059, Y, 2059
3E25AD54, T, AD54
这段代码不但验证了共⽤体的长度，还说明共⽤体成员之间会相互影响，修改⼀个成员的值会影响其他成员。
要想理解上⾯的输出结果，弄清成员之间究竟是如何相互影响的，就得了解各个成员在内存中的分布。以上⾯的 data 为例，各个成员在内存中的分布如下：
成员 n、ch、m 在内存中“对齐”到⼀头，对 ch 赋值修改的是前⼀个字节，对 m 赋值修改的是前两个字节，对 n 赋值修改的是全部字节。也就是说，ch、m 会影响到 n 的⼀部分数据，⽽ n 会影响到 ch、m 的全部数据。
上图是在绝⼤多数 PC 机上的内存分布情况，如果是 51 单⽚机，情况就会有所不同：
为什么不同的机器会有不同的分布情况呢？这跟机器的存储模式有关，我们将在VIP教程《⼤端⼩端以及判别⽅式》⼀节中展开探讨。
共⽤体的应⽤
共⽤体在⼀般的编程中应⽤较少，在单⽚机中应⽤较多。对于 PC 机，经常使⽤到的⼀个实例是： 现有⼀张关于学⽣信息和教师信息的表格。学⽣信息包括姓名、编号、性别、职业、分数，教师的信息包括姓名、编号、性别、职业、教学科⽬。请看下⾯的表格：
Name Num Sex Profession Score / Course
HanXiaoXiao501f s89.5
YanWeiMin1011m t math
LiuZhenTao109f t English
ZhaoFeiYan982m s95.0
f 和 m 分别表⽰⼥性和男性，s 表⽰学⽣，t 表⽰教师。可以看出，学⽣和教师所包含的数据是不同的。现在要求把这些信息放在同⼀个表格中，并设计程序输⼊⼈员信息然后输出。
如果把每个⼈的信息都看作⼀个结构体变量的话，那么教师和学⽣的前 4 个成员变量是⼀样的，第 5 个成员变量可能是 score 或者course。当第 4 个成员变量的值是 s 的时候，第 5 个成员变量就是 score；当第 4 个成员变量的值是 t 的时候，第 5 个成员变量就是course。
经过上⾯的分析，我们可以设计⼀个包含共⽤体的结构体，请看下⾯的代码：
1#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37#define TOTAL 4 //⼈员总数
struct{
char name[20];
int num;
char sex;
char profession;
union{
float score;
char course[20];
} sc;
} bodys[TOTAL];
int main(){
int i;
//输⼊⼈员信息
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'){ //如果是学⽣
scanf("%f", &bodys[i].sc.score);
c语言中struct}else{ //如果是⽼师
scanf("%s", bodys[i].sc.course);
}
fflush(stdin);
}
//输出⼈员信息
printf("\nName\t\tNum\tSex\tProfession\tScore / Course\n");
for(i=0; i<TOTAL; i++){
if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是学⽣
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{ //如果是⽼师
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); }
}
return0;
}
运⾏结果：
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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