Question

我有一些关于union的用法的代码，如下所示：

int main(){

  typedef union{int a;char b[10];float c;}Union;

  Union x,y = {100};
  printf("Union x :%d|   |%s|   |%f \n",x.a,x.b,x.c );
  printf("Union y :%d|   |%s|   |%f \n\n",y.a,y.b,y.c);

  x.a = 50;
  printf("Union x :%d|   |%s|   |%f \n",x.a,x.b,x.c );
  printf("Union y :%d|   |%s|   |%f \n\n",y.a,y.b,y.c);

  strcpy(x.b,"hello");
  printf("Union x :%d|   |%s|   |%f \n",x.a,x.b,x.c );
  printf("Union y :%d|   |%s|   |%f \n\n",y.a,y.b,y.c);

  x.c = 21.50;
  printf("Union x :%d|   |%s|   |%f \n",x.a,x.b,x.c );
  printf("Union y :%d|   |%s|   |%f \n\n",y.a,y.b,y.c);

  return 0;
}

在编译并执行上面的代码之后，我得到了这样的结果：

  Union x :0|     ||    |0.000000 
  Union y :100|   |d|   |0.000000 

  Union x :50|    |2|   |0.000000 
  Union y :100|   |d|   |0.000000 

  Union x :1819043176|     |hello|      |1143141483620823940762435584.000000 
  Union y :100|   |d|   |0.000000 

  Union x :1101791232|   ||    |21.500000 
  Union y :100|   |d|   |0.000000

我不知道为什么y.b被初始化为“d”？为什么x.a和x.c的值在之后改变了？为什么strcpy（x.b，“你好”）不起作用？

Answer 1

严格来说，标准的 type-punning 在狭窄的情况下是undefined behavior，但实际上很多编译器都支持它，例如gcc manual points here for type-punning和 -fstrict-aliasing 部分说：

从不同的工会成员阅读的做法比最近写的那个（称为“打字式”）很常见。即使使用-fstrict-aliasing，只要通过union类型访问内存，就允许类型为punning。

如果您计划大量使用 type-punning ，我建议您阅读Understanding Strict Aliasing。

y.b的值为b，因为联合的所有元素共享内存并且您使用y初始化100，其中 ASCII 是b。这就是为什么x的其他字段在修改strcpy的情况下会发生变化的原因，包括9.5的情况，并且取决于您的编译器，这可能是未定义的或定义良好的（在gcc的情况下它被定义）。

为了完整起见，C ++草案标准部分{{1}} 联盟段 1 表示（强调我的）：

在联合中，最多一个非静态数据成员可以随时处于活动状态，也就是说，最多可以存储一个非静态数据成员的值在任何时候的工会。 [注意：为了简化联合的使用，我们做了一个特别的保证：如果标准布局联合包含几个共享一个共同初始序列（9.2）的标准布局结构，那么如果是这个标准的对象 - layout union type包含一个标准布局结构，允许检查任何标准布局结构成员的公共初始序列;见9.2。 -end note] union的大小足以包含其最大的非静态数据成员。每个非静态数据成员都被分配，就像它是结构的唯一成员一样。

Answer 2

如果您看到ASCII table，则会看到值100与字符'd'相同。

您必须记住，联盟的所有成员共享相同的内存。这意味着如果您设置了一个联盟的一个成员，所有成员都会更改，而不是总是可以理解的。因此，写入一个成员并从另一个成员读取是未定义的行为。

并且strcpy(x.b,"hello")确实有效，因为您可以看到x联盟的所有成员在您这样做后发生了变化。

Answer 3

您的代码有UB（未定义的行为）;分配给一个工会的一个成员然后检查另一个成员是非法的（除了具有相同初始成员的POD结构的特殊情况）。

在分配到x之前，读取未初始化的值（例如x.a的任何字段）也是非法的。

Answer 4

我认为当你说int时，你会分配sizeof（int），一般是32位。但是当你说char [10]时，你正在分配10 * sizeof（char）字节!! （10 * 4位）这两者不能相互融合。

联盟使用和凌乱的代码

4 个答案: