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struct和union的区别和存储方式

2021/7/21 8:54:37 浏览:

结构体struct是存储多个数据对象的内存块,这些对象不重叠。union是一块内存,用于存储多个数据对象,但只能存储其中最大的一个,因此在任何时候只能存储一个数据对象

unionstruct 之间的主要区别在于 union 成员覆盖彼此的内存,因此 unionsizeof = 1 ,而 struct 成员一个接一个地分布在内存里(在可选的填充之间分布)。union也足够大以包含其所有成员,并且具有适合其所有成员的对齐方式。假设 int 只能存储在 2 个字节的地址并且是 2 个字节的宽度,而 long 只能存储在 4 个字节的地址并且是 4 个字节的长度。

struct的内存大小

structsizeof 并不总是等于每个成员的 sizeof 总和。这是因为编译器添加了填充padding bytes以避免对齐问题。仅当结构体的成员中占有更多内存的成员或在结构末尾时才添加填充padding。不同的编译器可能有不同的对齐约束。

例子

// C program to illustrate
// size of struct
#include <stdio.h>

int main()
{

	struct A {

		// sizeof(int) = 4
		int x;
		// Padding of 4 bytes

		// sizeof(double) = 8
		double z;

		// sizeof(short int) = 2
		short int y;
		// Padding of 6 bytes
	};

	printf("Size of struct: %ld", sizeof(struct A));

	return 0;
}

Size of struct: 24

内存图示:

img

红色部分表示为数据对齐添加的填充,绿色部分表示结构体成员。在这种情况下,x (int) 后跟 z (double),与 x 相比,z的大小更大。因此在 x 之后添加了填充。此外,最后需要填充以进行数据对齐。

如果将double z;注释掉,输出则为8。

还有一个更有意思的例子:

// C program to illustrate
// size of struct
#include <stdio.h>

int main()
{

	struct B {
		// sizeof(double) = 8
		double z;

		// sizeof(int) = 4
		int x;

		// sizeof(short int) = 2
		short int y;
		// Padding of 2 bytes
	};

	printf("Size of struct: %ld", sizeof(struct B));

	return 0;
}

Size of struct: 16

img

在这种情况下,结构体的成员按其大小的降序排序。因此只在最后需要填充。


union的存储方式和内存大小

每个成员共享相同的内存区域。最多只有一名成员占有当前内存。但你无法查明是哪一个成员,你必须自己将有关当前活动成员的信息存储在其他地方。

union 总是占用与最大成员一样多的空间。目前使用的是哪个成员并不重要。

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