0

0

C++ Union和Struct区别_C++联合体内存布局与使用场景

下次还敢

下次还敢

发布时间:2025-12-05 17:15:17

|

992人浏览过

|

来源于php中文网

原创

struct各成员独立存储,union成员共享内存;struct用于数据组合,union用于节省内存或类型转换,如嵌入式寄存器映射和序列化,但需手动管理当前成员,推荐用std::variant替代。

c++ union和struct区别_c++联合体内存布局与使用场景

在C++中,union(联合体)struct(结构体)都是用户自定义的数据类型,用于组织多个变量。尽管它们在语法上相似,但用途、内存布局和使用场景有本质区别

内存布局:Union 与 Struct 的核心差异

struct 中每个成员都有独立的内存空间,所有成员同时存在。其总大小至少是所有成员大小之和(考虑内存对齐)。

union 的所有成员共享同一块内存区域,任何时候只能有效存储其中一个成员的值。其大小等于最大成员所需的内存(同样按对齐规则)。

例如:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

struct Student {
    int id;
    float score;
    char grade;
}; // 大小通常为 12 字节(假设4+4+1,加3字节填充)

union Data {
    int i;
    float f;
    char str[8];
}; // 大小为 8 字节(以最长成员为准)

对 union 写入一个成员后,再读取另一个成员会导致未定义行为(除非用于特定类型解析,如字节操作)。

AI at Meta
AI at Meta

Facebook 旗下的AI研究平台

下载

使用场景:何时选择 Union

union 主要用于节省内存或实现类型别名访问,常见于以下情况:

  • 内存受限环境:当多个数据不会同时使用时,用 union 可减少内存占用
  • 硬件寄存器映射:嵌入式开发中,同一地址可能表示不同含义,union 可提供多种访问方式。
  • 序列化/反序列化:通过 union 快速查看同一数据的不同表示形式(如浮点数转为整数位模式)。
  • 类型双关(Type Punning):虽然存在风险,但可通过 union 实现跨类型数据解释(需编译器支持)。

限制与注意事项

传统 union 不支持构造函数、析构函数或带有这些函数的类成员。C++11 起引入了带标签的联合体(Discriminated Union)概念,标准库中的 std::variant 是更安全的替代方案。

直接使用 union 需手动管理当前激活的成员,否则容易引发逻辑错误。建议配合枚举标记当前类型:

struct SafeUnion {
    enum Type { INT, FLOAT } type;
    union {
        int i;
        float f;
    };
};

总结对比

struct 适合组合相关数据,强调“同时存在”;union 强调“共用内存”,适合互斥或低层数据转换。正确理解两者的内存模型,有助于写出高效且可控的代码。基本上就这些。

相关专题

更多
数据类型有哪几种
数据类型有哪几种

数据类型有整型、浮点型、字符型、字符串型、布尔型、数组、结构体和枚举等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

303

2023.10.31

php数据类型
php数据类型

本专题整合了php数据类型相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

222

2025.10.31

golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

196

2025.06.09

golang结构体方法
golang结构体方法

本专题整合了golang结构体相关内容,请阅读专题下面的文章了解更多。

189

2025.07.04

c语言union的用法
c语言union的用法

c语言union的用法是一种特殊的数据类型,它允许在相同的内存位置存储不同的数据类型,union的使用可以帮助我们节省内存空间,并且可以方便地在不同的数据类型之间进行转换。使用union时需要注意对应的成员是有效的,并且只能同时访问一个成员。本专题为大家提供union相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

123

2023.09.27

C++类型转换方式
C++类型转换方式

本专题整合了C++类型转换相关内容,想了解更多相关内容,请阅读专题下面的文章。

297

2025.07.15

高德地图升级方法汇总
高德地图升级方法汇总

本专题整合了高德地图升级相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

42

2026.01.16

全民K歌得高分教程大全
全民K歌得高分教程大全

本专题整合了全民K歌得高分技巧汇总,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

74

2026.01.16

C++ 单元测试与代码质量保障
C++ 单元测试与代码质量保障

本专题系统讲解 C++ 在单元测试与代码质量保障方面的实战方法,包括测试驱动开发理念、Google Test/Google Mock 的使用、测试用例设计、边界条件验证、持续集成中的自动化测试流程,以及常见代码质量问题的发现与修复。通过工程化示例,帮助开发者建立 可测试、可维护、高质量的 C++ 项目体系。

23

2026.01.16

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
CSS3 教程
CSS3 教程

共18课时 | 4.6万人学习

Sass 教程
Sass 教程

共14课时 | 0.8万人学习

Pandas 教程
Pandas 教程

共15课时 | 0.9万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号