union 共用体的使用

union 共用体名{

                           数据类型 成员名;

                           数据类型 成员名;

                         ...

                     } 变量名;

 共用体表示几个变量共用一个内存位置,在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中,所有的共用体成员共用一个空间,并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。

正是利用union这个公用同块地址的特点可以有很多的用途。

1.CPU大小端的测试

 首先了解下大小端模式:

大端模式


所谓的大端模式,是指数据的低位(就是权值较小的后面那几位)保存在内存的高地址中,而数据的高位,保存在内存的低地址中,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;

小端模式


所谓的小端模式,是指数据的低位保存在内存的低地址中,而数 据的高位保存在内存的高地址中,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。

为什么有大小端模式之分


为什么会有大小端模式之分呢?这是因为在计算机系统中,我们是以字节为单位的,每个地址单元都对应着一个字节,一个字节为 8bit。但是在C语言中除了8bit的char之外,还有16bit的short型,32bit的long型(要看具体的编译器),另外,对于位数大于 8位的处理器,例如16位或者32位的处理器,由于寄存器宽度大于一个字节,那么必然存在着一个如何将多个字节安排的问题。因此就导致了大端存储模式和小端存储模式。例如一个16bit的short型x,在内存中的地址为0x0010,x的值为0x1122,那么0x11为高字节,0x22为低字节。对于 大端模式,就将0x11放在低地址中,即0x0010中,0x22放在高地址中,即0x0011中。小端模式,刚好相反。我们常用的X86结构是小端模式,而KEIL C51则为大端模式。很多的ARM,DSP都为小端模式。有些ARM处理器还可以由硬件来选择是大端模式还是小端模式。

举个例子

2bit宽的数0x12345678Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x78

0x56

0x34

0x12


而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x12

0x34

0x56

0x78


下面这段代码能够简单的测试你的CPU是大端模式还是小端模式。




















 

由于union test公用内存,test.i(假设)在内存中00······01存在,低字节包含了1,高字节都是0。若是小端模式存储,

那么test.a的地址(低地址)里存的就是该是0x01。否则就是0。

可以通过这个小测试来检验。

2.unsigned int型转化成unsigned char类型

由于unsigned int 占四个字节(VC下,32位系统),假设存了一个比较大的数,要是强制转化成unsigned char类型(VC下,32位系统)占一个字节,会存在数据的丢失。这时候可以通过一个共用体来解决。

还是先看代码吧,(*^__^*)

#include 

union Uname
{
unsigned int Date;
unsigned char buffer[4];
};

int main()
{
Uname Un1; //定义联合体
Un1.Date = 0x11223344;
printf("%x,%x,%x,%x",Un1.buffer[0],Un1.buffer[1],Un1.buffer[2],Un1.buffer[3]);
return 0;
}

输出结果是44,33,22,11。为什么不是11,22,33,44呢?这就是上面说的CPU的大小端了。

由于我的CPU是小端模式的,因此高地址存高字节,低地址存低字节。Un1.Date存放形式 (参考下图)。Un1.buffer[i]从低地址到高地址读取,每次都是一个字节。通过这样的形式就能访问unsigned int中的各个位了。

内存地址

0x4000

0x4001

0x4002

0x4003

存放内容

0x44

0x33

0x22

0x11

标签:C/C++