Struct 和 Union区别

Posted 2022-11-28 胡育诚

题目1：

有如下结构体

struct A
 long a1;
 short a2;
 int a3;
 int *a4;
;

请问在64位编译器下用sizeof(struct A)计算出的大小是多少？

 
内存对齐

成员对齐有一个重要的条件，即每个成员按自己的方式对齐。

其对齐的规则是：每个成员按其类型的对齐参数(通常是这个类型的大小)和指定对齐参数(这里默认是8字节)中较小的一个对齐。并且结构的长度必须为所用过的所有对齐参数的整数倍。不够就补空字节，这里结构的长度必须是short的整数倍

32位与64位字节有变化是只有指针变量、long、unsigned long： 
                               32位       64位 
  ------------------------------------------- 
指针变量                 4             8 
long                        4             8 
unsigned long         4             8

下面每个小方框代表一个字节：（有下划线表示有内容，没有下划线表示会被自动补充） 

口口口口 口口口口       // long a1: 占满了第一行8个字节
口口  口口口口  口口   // short a2 占了第二行前两个字节，紧接着int a3 顺序占了第二行第3～6这四个字节，第7、8个字节由系统自动补齐；
口口口口  口口口口    // int *a4: 占满了第三行8个字节
因此：总共3*8 = 24个字节

题目2：

请问输入结果可能是哪些？

如果按照大端模式存储：从低地址到高地址：20 15 08 10

 输出从低地址到高地址：20 15 08 10
  
如果按照小端模式存储：从低地址到高地址：10 08 15 20 

 输出从高地址到低地址：08 10 20 15

大端模式

是指数据的高字节，保存在内存的低地址中，而数据的低字节，保存在内存的高地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放

例子：
0000430: e684 6c4e 0100 1800 53ef 0100 0100 0000
0000440: b484 6c4e 004e ed00 0000 0000 0100 0000
在大端模式下，前32位应该这样读: e6 84 6c 4e ( 假设int占4个字节)
记忆方法: 地址的增长顺序与值的增长顺序相反

小端模式
所谓的小端模式（Little-endian），是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，和我们的逻辑方法一致。
例子：
0000430: e684 6c4e 0100 1800 53ef 0100 0100 0000
0000440: b484 6c4e 004e ed00 0000 0000 0100 0000
在小端模式下，前32位应该这样读: 4e 6c 84 e6( 假设int占4个字节)
记忆方法: 地址的增长顺序与值的增长顺序相同

Struct 和 Union

1.在存储多个成员信息时，编译器会自动给struct第个成员分配存储空间，struct 可以存储多个成员信息，而Union每个成员会用同一个存储空间，只能存储最后一个成员的信息。
2.都是由多个不同的数据类型成员组成，但在任何同一时刻，Union只存放了一个被先选中的成员，而结构体的所有成员都存在。
3.对于Union的不同成员赋值，将会对其他成员重写，原来成员的值就不存在了，而对于struct 的不同成员赋值 是互不影响的。

struct 简单来说就是一些相互关联的元素的集合，说是集合，其实它们在内存中的存放是有先后顺序的，并且每个元素都有自己的内存空间。那么按照什么顺序存放的呢？其实就是按你声明的变量顺序来存放的，下面先看一个例子：
struct sTest

int a;  //sizeof(int) = 4
char b;  //sizeof(char) = 1
shot c； //sizeof(shot) = 2
x;

所以在内存中至少占用 4+1+2 = 7 byte。然而实际中占用的内存并不是7 byte，这就涉及到了字节对齐方式。
union 的不同之处就在于，它所有的元素共享同一内存单元，且分配给union的内存size 由类型最大的元素 size 来确定，如下的内存就为一个double 类型 size ：
union uTest

int a;   //sizeof(int) = 4
double b;  //sizeof(double) = 8
char c;  //sizeof(char) = 1
x;
所以分配的内存 size 就是8 byte。
既然是内存共享，理所当然地，它不能同时存放多个成员的值，而只能存放其中的一个值，就是最后赋予它的值，如：
x.a = 3; x.b = 4.5; x.c = ‘A’;
这样你只看到x.c = ‘A’，而其它已经被覆盖掉，失去了意义。

参考：http://blog.csdn.net/firefly_2002/article/details/7954458