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一、Struct 和 Union有下列區(qū)別：

1.在存儲(chǔ)多個(gè)成員信息時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)給struct第個(gè)成員分配存儲(chǔ)空間，struct 可以存儲(chǔ)多個(gè)成員信息，而Union每個(gè)成員會(huì)用同一個(gè)存儲(chǔ)空間，只能存儲(chǔ)最后一個(gè)成員的信息。

2.都是由多個(gè)不同的數(shù)據(jù)類型成員組成，但在任何同一時(shí)刻，Union只存放了一個(gè)被先選中的成員，而結(jié)構(gòu)體的所有成員都存在。

3.對(duì)于Union的不同成員賦值，將會(huì)對(duì)其他成員重寫(xiě)，原來(lái)成員的值就不存在了，而對(duì)于struct 的不同成員賦值 是互不影響的。

注：在很多地方需要對(duì)結(jié)構(gòu)體的成員變量進(jìn)行修改。只是部分成員變量，那么就不能用聯(lián)合體Union，因?yàn)?/span>Union的所有成員變量占一個(gè)內(nèi)存。eg：在鏈表中對(duì)個(gè)別數(shù)值域進(jìn)行賦值就必須用struct.

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二、實(shí)例說(shuō)明

struct?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一些相互關(guān)聯(lián)的元素的集合，說(shuō)是集合，其實(shí)它們?cè)趦?nèi)存中的存放是有先后順序的，并且每個(gè)元素都有自己的內(nèi)存空間。那么按照什么順序存放的呢？其實(shí)就是按你聲明的變量順序來(lái)存放的，下面先看一個(gè)例子：

struct sTest

{

int a;? //sizeof(int) = 4

char b;? //sizeof(char) = 1

shot c；?//sizeof(shot) = 2

}x;

所以在內(nèi)存中至少占用?4+1+2 = 7 byte。然而實(shí)際中占用的內(nèi)存并不是7 byte，這就涉及到了字節(jié)對(duì)齊方式。

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union?的不同之處就在于，它所有的元素共享同一內(nèi)存單元，且分配給union的內(nèi)存size?由類型最大的元素?size?來(lái)確定，如下的內(nèi)存就為一個(gè)double?類型?size?：

union uTest

{

int a;?? //sizeof(int) = 4

double b;? //sizeof(double) = 8

char c;? //sizeof(char) = 1

}x;

所以分配的內(nèi)存?size?就是8 byte。

既然是內(nèi)存共享，理所當(dāng)然地，它不能同時(shí)存放多個(gè)成員的值，而只能存放其中的一個(gè)值，就是最后賦予它的值，如：

x.a = 3; x.b = 4.5; x.c = ‘A’;

這樣你只看到x.c = ‘A’，而其它已經(jīng)被覆蓋掉，失去了意義。

eg:??Sample聯(lián)合只包含其中某一個(gè)成員，要么是index，要么是price。

union Sample {

?? int index;

?? double price; };

若???Sample ss; ss.index =10;// 從今往后只能使用ss.index

若???Sample ss; ss.price=14.25;// 從今往后只能使用ss.price

?在union的使用中，如果給其中某個(gè)成員賦值，然后使用另一個(gè)成員，是未定義行為，后果自負(fù)。

struct成員是互相獨(dú)立的，一個(gè)struct包含所有成員。

C/C++ code
struct Example
{
int index;
double price;
};

Example結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)成員，修改index不會(huì)對(duì)price產(chǎn)生影響，反之亦然。
union的成員共享內(nèi)存空間，一個(gè)union只包含其中某一個(gè)成員。

說(shuō)到這里，大家應(yīng)該已經(jīng)明白兩者最關(guān)鍵的區(qū)別了吧，無(wú)非就在于內(nèi)存單元的分配和使用。然而要靈活地使用struct和union?還是存在許多小技巧的，比如：元素的相關(guān)性不強(qiáng)時(shí)，完全是可以使用union，從而節(jié)省內(nèi)存size；?struct和union還可以相互嵌套。

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三、內(nèi)存對(duì)齊方式

union u
{
　double a;
　int b;
};

union u2
{
　char a[13];
　int b;
};

union u3
{
　char a[13];
　char b;
};

cout<<sizeof(u)<<endl; // 8
cout<<sizeof(u2)<<endl; // 16
cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13

?　都知道union的大小取決于它所有的成員中，占用空間最大的一個(gè)成員的大小。所以對(duì)于u來(lái)說(shuō)，大小就是最大的double類型成員a了，所以sizeof(u)=sizeof(double)=8。但是對(duì)于u2和u3，最大的空間都是char[13]類型的數(shù)組，為什么u3的大小是13，而u2是16呢？關(guān)鍵在于u2中的成員int b。由于int類型成員的存在，使u2的對(duì)齊方式變成4，也就是說(shuō)，u2的大小必須在4的對(duì)界上，所以占用的空間變成了16（最接近13的對(duì)界）。

　　結(jié)論：復(fù)合數(shù)據(jù)類型，如union，struct，class的對(duì)齊方式為成員中對(duì)齊方式最大的成員的對(duì)齊方式。

順便提一下CPU對(duì)界問(wèn)題，32的C++采用8位對(duì)界來(lái)提高運(yùn)行速度，所以編譯器會(huì)盡量把數(shù)據(jù)放在它的對(duì)界上以提高內(nèi)存命中率。對(duì)界是可以更改的，使用#pragma pack(x)宏可以改變編譯器的對(duì)界方式，默認(rèn)是8。C++固有類型的對(duì)界取編譯器對(duì)界方式與自身大小中較小的一個(gè)。例如，指定編譯器按2對(duì)界，int類型的大小是4，則int的對(duì)界為2和4中較小的2。在默認(rèn)的對(duì)界方式下，因?yàn)閹缀?/span>所有的數(shù)據(jù)類型都不大于默認(rèn)的對(duì)界方式8（除了long double），所以所有的固有類型的對(duì)界方式可以認(rèn)為就是類型自身的大小。更改一下上面的程序：

#pragma pack(2)
union u2
{
　char a[13];
　int b;
};

union u3
{
　char a[13];
　char b;
};
#pragma pack(8)

cout<<sizeof(u2)<<endl; // 14 由于手動(dòng)更改對(duì)界方式為2，所以int的對(duì)界也變成了2，u2的對(duì)界取成員中最大的對(duì)界，也是2了，所以此時(shí)sizeof(u2)=14。
cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13 ，char的對(duì)界為1

?　　結(jié)論：C++固有類型的對(duì)界取編譯器對(duì)界方式與自身大小中較小的一個(gè)。

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struct的sizeof問(wèn)題

　　因?yàn)閷?duì)齊問(wèn)題使結(jié)構(gòu)體的sizeof變得比較復(fù)雜，看下面的例子：(默認(rèn)對(duì)齊方式下)
struct s1
{
　char a;
　double b;
　int c;
　char d;
};

struct s2
{
　char a;
　char b;
　int c;
　double d;
};

cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16

?同樣是兩個(gè)char類型，一個(gè)int類型，一個(gè)double類型，但是因?yàn)閷?duì)界問(wèn)題，導(dǎo)致他們的大小不同。計(jì)算結(jié)構(gòu)體大小可以采用元素?cái)[放法，我舉例子說(shuō)明一下：首先，CPU判斷結(jié)構(gòu)體的對(duì)界，根據(jù)上一節(jié)的結(jié)論，s1和s2的對(duì)界都取最大的元素類型，也就是double類型的對(duì)界8。然后開(kāi)始擺放每個(gè)元素。

　　對(duì)于s1，首先把a放到8的對(duì)界，假定是0，此時(shí)下一個(gè)空閑的地址是1，但是下一個(gè)元素d是double類型，要放到8的對(duì)界上，離1最接近的地址是8了，所以d被放在了8，此時(shí)下一個(gè)空閑地址變成了16，下一個(gè)元素c的對(duì)界是4，16可以滿足，所以c放在了16，此時(shí)下一個(gè)空閑地址變成了20，下一個(gè)元素d需要對(duì)界1，也正好落在對(duì)界上，所以d放在了20，結(jié)構(gòu)體在地址21處結(jié)束。由于s1的大小需要是8的倍數(shù)，所以21-23的空間被保留，s1的大小變成了24。

　　對(duì)于s2，首先把a放到8的對(duì)界，假定是0，此時(shí)下一個(gè)空閑地址是1，下一個(gè)元素的對(duì)界也是1，所以b擺放在1，下一個(gè)空閑地址變成了2；下一個(gè)元素c的對(duì)界是4，所以取離2最近的地址4擺放c，下一個(gè)空閑地址變成了8，下一個(gè)元素d的對(duì)界是8，所以d擺放在8，所有元素?cái)[放完畢，結(jié)構(gòu)體在15處結(jié)束，占用總空間為16，正好是8的倍數(shù)。

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特例：

＃include<stdio.h>

union{

int i;

char x[2]; }a;

void main()

{

a.x[0]=10;

a.x[1]=1;

printf("%d",a.i);

?}

在聯(lián)合體a中定義了兩種數(shù)據(jù)類型，字符數(shù)組x以及整形變量i.其中整形變量是16位的，數(shù)組大小為2的字符數(shù)組為8X2＝16位。如此一來(lái)，編譯器便會(huì)為聯(lián)合體a在內(nèi)存中開(kāi)辟一個(gè)16位的空間，這個(gè)空間里存儲(chǔ)聯(lián)合體的數(shù)據(jù)，但是這個(gè)空間只有16位，它既是整形變量的數(shù)據(jù)，也是字符數(shù)組的數(shù)據(jù)。如果你的程序從字符數(shù)組的角度解析這個(gè)空間，那么它就是兩個(gè)字符，如果你的程序從整型的角度解析這個(gè)空間，那么它就是一個(gè)整數(shù)。??
? 以你的程序?yàn)槔?#xff0c;現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)辟了一個(gè)16位的空間，然后我們假定現(xiàn)在空間還沒(méi)有被賦值，為：??
? 00000000 00000000??
? 那么在運(yùn)行完代碼??
? a.x[0] = 10;??
? a.x[1] = 1;??
? 之后，16位的空間變?yōu)?#xff1a;??
? 00000110 00000001??
? 然后程序運(yùn)行??
? printf("%d",a.i);??
? 就是把聯(lián)合體a當(dāng)成一個(gè)整數(shù)來(lái)解析，而不是字符串?dāng)?shù)組。那么這樣一來(lái)，程序就把這16位變成了一個(gè)完整的整數(shù)：??
? (00000001 00000110)二進(jìn)制 ＝ （266）十進(jìn)制?

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的转 Struct 和 Union区别 以及 对内存对齐方式的说明的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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