c++++中聯(lián)合體（union）可用于類型轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)解釋，其所有成員共享同一內(nèi)存空間，通過寫入一個字段并讀取另一個字段可實現(xiàn)對同一數(shù)據(jù)的不同解讀；2. 可用于拆分整型數(shù)據(jù)為字節(jié)序列，配合數(shù)組高效直觀地處理crc校驗或序列化；3. 在結(jié)構(gòu)體中嵌套union可實現(xiàn)內(nèi)存重疊，靈活訪問整體值或bit位字段，適合協(xié)議解析；4. c++11后union支持含構(gòu)造函數(shù)的類類型但需手動管理生命周期，適用于特定場景。 union雖靈活但需注意平臺依賴性和類型安全問題。
在C++中，聯(lián)合體（union）常被用來實現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換或者以不同方式解釋同一塊內(nèi)存的數(shù)據(jù)。這種做法雖然不是最推薦的類型安全手段，但在某些特定場景下非常有用，比如網(wǎng)絡(luò)通信、底層協(xié)議解析等。
下面是一些利用union進行數(shù)據(jù)解釋和類型轉(zhuǎn)換的實用技巧。
1. 基本用法：通過union訪問不同類型
使用union可以讓你在不顯式轉(zhuǎn)換的情況下，把一塊內(nèi)存當作用不同類型的變量來訪問。例如：
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union Data { int i; float f; }; Data d; d.i = 1234567890; std::cout << d.f << std::endl; // 用float的方式解釋int的二進制表示
這里的關(guān)鍵在于：union中的所有成員共享同一段內(nèi)存，寫入一個字段后讀取另一個字段，就能看到這塊內(nèi)存的另一種“解讀方式”。
注意：這種方式的結(jié)果依賴于平臺和編譯器，不具備可移植性，但確實是一種常見的底層技巧。
2. 聯(lián)合體用于字節(jié)拆分整型數(shù)據(jù)
有時候我們需要把一個int或long long拆成一個個字節(jié)來處理，比如做CRC校驗或序列化操作。這時候可以用union配合數(shù)組：
union IntBytes { int value; unsigned char bytes[sizeof(int)]; }; IntBytes ib; ib.value = 0x12345678; for (int i = 0; i < sizeof(int); ++i) { std::cout << std::hex << (int)ib.bytes[i] << " "; }
這段代碼會輸出78 56 34 12（小端系統(tǒng)），也就是將整數(shù)按字節(jié)順序分解。這個方法在處理硬件接口或文件格式時很常見。
- 這種方式比位運算更直觀
- 需要注意系統(tǒng)字節(jié)序（大端/小端）
- 不需要額外拷貝內(nèi)存，效率高
3. 用union做結(jié)構(gòu)體內(nèi)存重疊
在一些嵌入式開發(fā)或協(xié)議解析中，我們可能會希望兩個結(jié)構(gòu)體重疊一部分內(nèi)存，這時可以在Struct里嵌套union來實現(xiàn)：
struct PacketHeader { union { struct { uint8_t type : 4; uint8_t version : 4; }; uint8_t header; }; };
這樣你可以選擇直接訪問header整體值，也可以按bit位訪問其中的type和version字段。
4. C++11以后支持帶構(gòu)造函數(shù)的union（有限制）
從C++11開始，union允許包含帶有構(gòu)造函數(shù)的類類型，但必須手動管理生命周期。比如：
union MaybeString { std::string s; MaybeString() {} // 必須自定義構(gòu)造函數(shù) ~MaybeString() {} // 析構(gòu)也得自己處理 };
這在實際項目中較少使用，因為容易出錯。如果你只是想做基本類型之間的轉(zhuǎn)換，還是建議使用普通union。
基本上就這些。Union在類型轉(zhuǎn)換方面雖然靈活，但要小心使用，尤其是跨平臺時要考慮到內(nèi)存布局和對齊的問題。掌握好這些技巧，能幫你解決不少底層數(shù)據(jù)處理的問題。
