聯(lián)合(union)在C/C++里面見得并不多，但是在一些對(duì)內(nèi)存要求特別嚴(yán)格的地方，聯(lián)合又是頻繁出現(xiàn)，那么究竟什么是聯(lián)合、怎么去用、有什么需要注意的地方呢？就這些問題，我試著做一些簡單的回答，里面肯定還有不當(dāng)?shù)牡胤剑瑲g迎指出！
1、什么是聯(lián)合？
“聯(lián)合”是一種特殊的類，也是一種構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在一個(gè)“聯(lián)合”內(nèi)可以定義多種不同的數(shù)據(jù)類型， 一個(gè)被說明為該“聯(lián)合”類型的變量中，允許裝入該“聯(lián)合”所定義的任何一種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)共享同一段內(nèi)存，已達(dá)到節(jié)省空間的目的（還有一個(gè)節(jié)省空間的類型：位域）。 這是一個(gè)非常特殊的地方，也是聯(lián)合的特征。另外，同struct一樣，聯(lián)合默認(rèn)訪問權(quán)限也是公有的，并且，也具有成員函數(shù)。
2、聯(lián)合與結(jié)構(gòu)的區(qū)別？
“聯(lián)合”與“結(jié)構(gòu)”有一些相似之處。但兩者有本質(zhì)上的不同。在結(jié)構(gòu)中各成員有各自的內(nèi)存空間， 一個(gè)結(jié)構(gòu)變量的總長度是各成員長度之和（空結(jié)構(gòu)除外，同時(shí)不考慮邊界調(diào)整）。而在“聯(lián)合”中，各成員共享一段內(nèi)存空間， 一個(gè)聯(lián)合變量的長度等于各成員中最長的長度。應(yīng)該說明的是， 這里所謂的共享不是指把多個(gè)成員同時(shí)裝入一個(gè)聯(lián)合變量內(nèi)， 而是指該聯(lián)合變量可被賦予任一成員值，但每次只能賦一種值， 賦入新值則沖去舊值。
下面舉一個(gè)例了來加對(duì)深聯(lián)合的理解。
例4:
#include <stdio.h>
void main()
{
union number
{ /*定義一個(gè)聯(lián)合*/
int i;
struct
{ /*在聯(lián)合中定義一個(gè)結(jié)構(gòu)*/
char first;
char second;
}half;
}num;
num.i=0x4241; /*聯(lián)合成員賦值*/
printf("%c%c\n", num.half.first, num.half.second);
num.half.first='a'; /*聯(lián)合中結(jié)構(gòu)成員賦值*/
num.half.second='b';
printf("%x\n", num.i);
getchar();
}
輸出結(jié)果為:
AB
6261
從上例結(jié)果可以看出: 當(dāng)給i賦值后, 其低八位也就是first和second的值; 當(dāng)給first和second賦字符后, 這兩個(gè)字符的ASCII碼也將作為i 的低八位和高八位。
3、如何定義？
例如：
union test
{
test() { }
int office;
char teacher[5];
};
定義了一個(gè)名為test的聯(lián)合類型，它含有兩個(gè)成員，一個(gè)為整型，成員名office；另一個(gè)為字符數(shù)組，數(shù)組名為teacher。聯(lián)合定義之后，即可進(jìn)行聯(lián)合變量說明，被說明為test類型的變量，可以存放整型量office或存放字符數(shù)組teacher。
4、如何說明？
聯(lián)合變量的說明有三種形式：先定義再說明、定義同時(shí)說明和直接說明。
以test類型為例，說明如下：
1) union test
{
int office;
char teacher[5];
};
union test a,b; /*說明a,b為test類型*/
2) union test
{
int office;
char teacher[5];
} a,b;
3) union
{
int office;
char teacher[5];
} a,b;
經(jīng)說明后的a,b變量均為test類型。a,b變量的長度應(yīng)等于test的成員中最長的長度，即等于teacher數(shù)組的長度，共5個(gè)字節(jié)。a,b變量如賦予整型值時(shí)，只使用了4個(gè)字節(jié)，而賦予字符數(shù)組時(shí)，可用5個(gè)字節(jié)。
5、如何使用？
對(duì)聯(lián)合變量的賦值，使用都只能是對(duì)變量的成員進(jìn)行。聯(lián)合變量的成員表示為：
聯(lián)合變量名.成員名
例如，a被說明為test類型的變量之后，可使用a.class、a.office
不允許只用聯(lián)合變量名作賦值或其它操作，也不允許對(duì)聯(lián)合變量作初始化賦值，賦值只能在程序中進(jìn)行。
還要再強(qiáng)調(diào)說明的是，一個(gè)聯(lián)合變量，每次只能賦予一個(gè)成員值。換句話說，一個(gè)聯(lián)合變量的值就是聯(lián)合變員的某一個(gè)成員值。
6、匿名聯(lián)合
匿名聯(lián)合僅僅通知編譯器它的成員變量共同享一個(gè)地址,而變量本身是直接引用的,不使用通常的點(diǎn)號(hào)運(yùn)算符語法.例如：
＃i nclude <iostream>
void main()
{
union{
int test;
char c;
};
test=5;
c=′a′;
std::cout<<i<<" "<<c;
}
正如所見到的,聯(lián)合成分象聲明的普通局部變量那樣被引用,事實(shí)上對(duì)于程序而言,這也正是使用這些變量的方式.另外,盡管被定義在一個(gè)聯(lián)合聲明中,他們與同一個(gè)程序快那的任何其他局部變量具有相同的作用域級(jí)別.這意味這匿名聯(lián)合內(nèi)的成員的名稱不能與同一個(gè)作用域內(nèi)的其他一直標(biāo)志符沖突.
對(duì)匿名聯(lián)合還存在如下限制:
因?yàn)槟涿?lián)合不使用點(diǎn)運(yùn)算符，所以包含在匿名聯(lián)合內(nèi)的元素必須是數(shù)據(jù),不允許有成員函數(shù)，也不能包含私有或受保護(hù)的成員。還有,全局匿名聯(lián)合必須是靜態(tài)(static)的，否則就必須放在匿名名字空間中。
7、幾點(diǎn)需要討論的地方：
1、聯(lián)合里面那些東西不能存放？
我們知道，聯(lián)合里面的東西共享內(nèi)存，所以靜態(tài)、引用都不能用，因?yàn)樗麄儾豢赡芄蚕韮?nèi)存。
2、類可以放入聯(lián)合嗎？
我們先看一個(gè)例子：
class Test
{
public:
Test():data(0) { }
private:
int data;
};
typedef union _test
{
Test test;
}UI;
編譯通不過，為什么呢？
因?yàn)槁?lián)合里不允許存放帶有構(gòu)造函數(shù)、析夠函數(shù)、復(fù)制拷貝操作符等的類，因?yàn)樗麄児蚕韮?nèi)存，編譯器無法保證這些對(duì)象不被破壞，也無法保證離開時(shí)調(diào)用析夠函數(shù)。
3、又是匿名惹的禍？？
我們先看下一段代碼：
class test
{
public:
test(const char* p);
test(int in);
const operator char*() const {return
data.ch;}
operator long() const {return data.l;}
private:
enum type {Int, String };
union
{
const char* ch;
int i;
}datatype;
type stype;
test(test&);
test& operator=(const test&);
};
test::test(const char *p):stype
(String),datatype.ch(p) { }
test::test(int in):stype(Int),datatype.l(i) {
}
看出什么問題了嗎？呵呵，編譯通不過。為什么呢？難道datatype.ch(p)和datatype.l(i)有問題嗎？
哈哈，問題在哪呢？讓我們來看看構(gòu)造test對(duì)象時(shí)發(fā)生了什么，當(dāng)創(chuàng)建test對(duì)象時(shí)，自然要調(diào)用其相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)，在構(gòu)造函數(shù)中當(dāng)然要調(diào)用其成員的構(gòu)造函數(shù)，所以其要去調(diào)用datatype成員的構(gòu)造函數(shù)，但是他沒有構(gòu)造函數(shù)可調(diào)用，所以出
錯(cuò)。
注意了，這里可并不是匿名聯(lián)合！因?yàn)樗竺婢o跟了個(gè)data!
4、如何有效的防止訪問出錯(cuò)？
使用聯(lián)合可以節(jié)省內(nèi)存空間，但是也有一定的風(fēng)險(xiǎn)：通過一個(gè)不適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)成員獲取當(dāng)前對(duì)象的值！例如上面的ch、i交錯(cuò)訪問。
為了防止這樣的錯(cuò)誤，我們必須定義一個(gè)額外的對(duì)象，來跟蹤當(dāng)前被存儲(chǔ)在聯(lián)合中的值得類型，我們稱這個(gè)額外的對(duì)象為：union的判別式。
一個(gè)比較好的經(jīng)驗(yàn)是，在處理作為類成員的union對(duì)象時(shí)，為所有union數(shù)據(jù)類型提供一組訪問函數(shù)。