Опубликован: 05.07.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 4679 / 885 | Оценка: 4.12 / 3.74 | Длительность: 18:59:00
Лекция 7:

Структуры

6.8. Объединения

Oбъединения - это переменная, которая в различные моменты времени может содержать объекты разных типов и размеров, причем компилятор берет на себя отслеживание размера и требований выравнивания. Объединения представляют возможность работать с различными видами данных в одной области памяти, не вводя в программу никакой машинно-зависимой информации.

В качестве примера, снова из символьной таблицы компилятора, предположим, что константы могут быть типа int, float или быть указателями на символы. значение каждой конкретной константы должно храниться в переменной соответствующего типа, но все же для управления таблицей самым удобным было бы, если это значение занимало бы один и тот же объем памяти и хранилось в том же самом месте независимо от его типа. это и является назначением объединения - выделить отдельную переменную, в которой можно законно хранить любую одну из переменных нескольких типов. Как и в случае полей, синтаксис основывается на структурах.

union u_tag { 
int ival; 
float fval; 
char *pval; 
} uval;

переменная uval будет иметь достаточно большой размер, чтобы хранить наибольший из трех типов, независимо от машины, на которой осуществляется компиляция, - программа не будет зависить от характеристик аппаратных средств. Любой из этих трех типов может быть присвоен uval и затем использован в выражениях, пока такое использование совместимо: извлекаемый тип должен совпадать с последним помещенным типом. Дело программиста - следить за тем, какой тип хранится в объединении в данный момент; если что-либо хранится как один тип, а извлекается как другой, то результаты будут зависеть от используемой машины.

Синтаксически доступ к членам объединения осуществляется следующим образом:

имя объединения.член
  --------------------

или

указатель объединения ->член
  ----------------------------

то есть точно так же, как и в случае структур. если для отслеживания типа, хранимого в данный момент в uval, используется переменная utype, то можно встретить такой участок программы:

if (utype == int) 
printf("%d\n", uval.ival); 
else if (utype == float) 
printf("%f\n", uval.fval); 
else if (utype == string) 
printf("%s\n", uval.pval); 
else 
printf("bad type %d in utype\n", utype);

Объединения могут появляться внутри структур и массивов и наоборот. Запись для обращения к члену объединения в структуре (или наоборот) совершенно идентична той, которая используется во вложенных структурах. Например, в массиве структур, определеным следующим образом

struct { 
char *name; 
int flags; 
int utype; 
union { 
int ival; 
float fval; 
char *pval; 
} uval; 
} symtab[nsym];

на переменную ival можно сослаться как

symtab[i].uval.ival

а на первый символ строки pval как

*symtab[i].uval.pval

В сущности объединение является структурой, в которой все члены имеют нулевое смещение. Сама структура достаточно велика, чтобы хранить "самый широкий" член, и выравнивание пригодно для всех типов, входящих в объединение. Как и в случае структур, единственными операциями, которые в настоящее время можно проводить с объединениями, являются доступ к члену и извлечение адреса ; объединения не могут быть присвоены, переданы функциям или возвращены ими. указатели объединений можно использовать в точно такой же манере, как и указатели структур.

Программа распределения памяти, приводимая в "лекции №8" , показывает, как можно использовать объединение, чтобы сделать некоторую переменную выровненной по определенному виду границы памяти.