開始的話

已經(jīng)好長(zhǎng)時(shí)間沒有更新了，對(duì)不起自己，更對(duì)不起我親愛的讀者，同時(shí)也對(duì)不起自己開辦的這個(gè)博客平臺(tái)。忙，太忙了，忙于找工作，找一份好工作，糾結(jié)于去大城市闖呢，還是回到本省的首府城市。大家都在糾結(jié)這個(gè)問題，也希望大家和我討論討論。別的先不說了，都工作這么長(zhǎng)時(shí)間了，還回過頭來總結(jié)union，確實(shí)有點(diǎn)過分，要是和大家說我一直從事于C++開發(fā)，還不懂union，大家可能還真的不信。我們每天都在總結(jié)那些看似高端的東西，什么設(shè)計(jì)模式（當(dāng)然我也有總結(jié)了）、重構(gòu)（后期我也會(huì)說的了）了，卻忽略了那些最基礎(chǔ)，最根本的知識(shí)點(diǎn)。今天別人問我，我蒙了，所以，就有了這篇文章。

什么是union？

翻譯過來說，就是共用體，或者也叫聯(lián)合體。說到了union，也就是共用體，就不得不說一下struct了，當(dāng)我們有如下的struct的定義時(shí)：

關(guān)于struct的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，將就會(huì)像下圖所示這樣（在x86機(jī)器上演示）：

sizeof(struct student)的值為12bytes。但是，當(dāng)我們定義如下的union時(shí)，

sizeof(union test)的值為4。這為什么呢？這就是需要說的。 有的時(shí)候，我們需要幾種不同類型的變量存在在同一段的內(nèi)存空間中，就像上面的，我們需要將一個(gè)char類型的mark、一個(gè)long類型的num變量和一個(gè)float類型的score變量存放在同一個(gè)地址開始的內(nèi)存單元中。上面的三個(gè)變量，char類型和long類型所占的內(nèi)存字節(jié)數(shù)是不一樣的，但是在union中，它們都是從同一個(gè)地址存放的，也就是使用的覆蓋技術(shù)，這三個(gè)變量互相覆蓋，而這種使幾個(gè)不同的變量共占同一段內(nèi)存的結(jié)構(gòu)，稱為“共用體”類型的結(jié)構(gòu)。上面定義的union類型的結(jié)構(gòu)如下：

上面也說了，sizeof(union test)的值為4。那為什么是4呢？大體上來說，結(jié)構(gòu)體struct所占用的內(nèi)存為各個(gè)成員的占用的內(nèi)存之和（當(dāng)然也需要考慮內(nèi)存對(duì)齊的問題了）。而對(duì)于union來說，在譚浩強(qiáng)的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》中這么說：union變量所占用的內(nèi)存長(zhǎng)度等于最長(zhǎng)的成員的內(nèi)存長(zhǎng)度。很顯然，這是不對(duì)的，對(duì)于union所占用的內(nèi)存大小，需要考慮內(nèi)存對(duì)齊的問題。這就是為什么sizeof(union test)的值為4啦。

C中使用union

說的再好，再多，終歸都是要在使用的，下面就好好的說說C中使用union。和struct一樣，union只有先定義了共用體變量才能引用它。而且不能直接引用共用體變量，而只能引用共用體變量中的成員。就像我上面定義的union test。我們不能像下面這樣直接引用union：

這種直接引用是錯(cuò)誤的，由于a的存儲(chǔ)區(qū)有好幾種類型，分別占不同長(zhǎng)度的存儲(chǔ)區(qū)，僅寫共用體變量名a，這樣使編譯器無法確定究竟輸出的哪一個(gè)成員的值。所以，應(yīng)該寫成下面這樣：

1.同一個(gè)內(nèi)存段可以用來存放幾種不同類型的成員，但在每一個(gè)時(shí)刻只能存在其中一種，而不是同時(shí)存放幾種。也就是說，每一瞬間只有一個(gè)成員起作用，其它的成員不起作用，即不是同時(shí)都存在和起作用。

2.共用體變量中起作用的成員是最后一個(gè)存放的成員，在存入一個(gè)新的成員后，原有的成員就失去作用。比如以下的代碼：

所以，在使用union的時(shí)候，要十二分的小心的。

3.由于union中的所有成員起始地址都是一樣的，所以&a.mark、&a.num和&a.score的值都是一樣的。

4.不能把union變量作為函數(shù)參數(shù)，也不能使函數(shù)帶回union變量，但可以使用指向union變量的指針。

5.union類型可以出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)體類型定義中，也可以定義union數(shù)組，反之，結(jié)構(gòu)體也可以出現(xiàn)在union類型定義中，數(shù)組也可以作為union的成員。

按理說，總結(jié)到這里，C語(yǔ)言中的union也就沒什么更多的要說了。但是，有一種東西叫做C++，在這個(gè)C++中有一種東西叫做類。

當(dāng)union遇到對(duì)象

就單單C中的union，上面的總結(jié)已經(jīng)夠用了，但是，現(xiàn)在偏偏又有一個(gè)叫做C++的東西；當(dāng)union遇到了C++中的對(duì)象時(shí)，一切又變得剪不斷，理還亂。上面總結(jié)的union使用法則，在C++中依然適用。本來union本就是從C語(yǔ)言中的，如果我們?cè)贑++中繼續(xù)按照C語(yǔ)言的那種方式使用union，那是沒有問題的。如果我們?cè)趗nion中放一個(gè)類的對(duì)象呢？結(jié)果會(huì)怎么樣？比如有以下代碼：

可以看到，沒有問題；如果我們?cè)谠兕怌A中添加了構(gòu)造函數(shù)，或者添加析構(gòu)函數(shù)，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)程序就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。由于union里面的東西共享內(nèi)存，所以不能定義靜態(tài)、引用類型的變量。由于在union里也不允許存放帶有構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)和復(fù)制構(gòu)造函數(shù)等的類的對(duì)象，但是可以存放對(duì)應(yīng)的類對(duì)象指針。編譯器無法保證類的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)得到正確的調(diào)用，由此，就可能出現(xiàn)內(nèi)存泄漏。所以，我們?cè)贑++中使用union時(shí)，盡量保持C語(yǔ)言中使用union的風(fēng)格，盡量不要讓union帶有對(duì)象。

結(jié)束的話

我們都在玩那些高大上的東西，猛回頭，發(fā)現(xiàn)身后卻又一個(gè)大坑。打開塵封了多年的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》（譚浩強(qiáng)著），小心翼翼的拭去封面上的塵土，思緒立刻被拉回到大一。那些年，我那清純的大一。對(duì)大學(xué)的憧憬，對(duì)計(jì)算機(jī)的好奇，對(duì)編程的未知，就是這本書，這本該死的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，把我?guī)狭恕俺绦蛟场边@條不歸路。說多了，都是淚，當(dāng)你看我這篇文章時(shí)，你應(yīng)該懂我的。CodeMonkey~~~，這條不歸路，且行且珍惜。

===修改日志===

2014年9月11日 刪除了文中“不能把union變量作為函數(shù)參數(shù)，也不能使函數(shù)帶回union變量，但可以使用指向union變量的指針?！边@樣的描述，非常感謝Cassie_Lcy的指正，而且還在評(píng)論中附上了驗(yàn)證代碼，非常感謝；同時(shí)，我也非常抱歉，對(duì)于這點(diǎn)沒有驗(yàn)證過的知識(shí)，就進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)大家造成了一定的誤導(dǎo)，sorry。一定要注重求學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。