C语言中结构体struct和联合体union的区别

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前言
一、什么是结构体
二、什么是联合体
三、结构体和联合体的区别

前言

一、什么是结构体

在C语言中，结构体指的是一种数据结构，是C语言中聚合数据类型的一类。结构体可以被声明为变量、指针或数组等，用以实现较复杂的数据结构。结构体同时也是一些元素的集合，这些元素称为结构体的成员，且这些成员可以为不同的类型，成员一般用名字访问。也就是说，结构体是由多种元素所构成的数据结构。

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struct 结构体
{    
   任意类型 任意变量； 
   任意类型 任意变量；    
   ......
 }；

注意：这不是定义变量，而是自定义一种类型而已。如：

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struct student
{
char name[10];//学生姓名
int height;//学生身高
bool sex;//学生性别 假设0表示女，1表示男。
}；

类型定义好以后，则可以定义该类型的变量

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struct student a，b；// struct可以省略。
可以在定义结构体变量的时候赋值。如
student a=｛"q",172,1｝,b={"x",172,1};

也可以在定义结构体变量以后赋值,但注意不能再用｛｝。如：

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student a，b;a=｛"q",172,1｝,b={"x",172,1};//这是错误的。

应该是

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a.name="q";
a.height=172;
a.sex=1;

可以在定义结构体类型的时候同时定义结构体变量并赋值。

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struct student
{  
char name[10];//学生姓名  
int height;//学生身高  
bool sex;//学生性别 假设0表示女，1表示男。
} a=｛"q",172,1｝,b={"x",172,1};

访问结构体成员要用直接成员运算符"."或间接成员运算符"->"。

对于结构体变量，访问其中的成员采取"结构体变量.成员"的形式；而对于结构体指针，访问它所指向的结构体变量中的成员，则采取"结构体指针->成员"形式。

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#include <stdio.h>

// 定义一个结构体类型
typedef struct {
    int age;
    float height;
} Person;

int main() {
    // 定义一个结构体变量
    Person person1;
    
    // 定义一个结构体指针
    Person *person2;

    // 为结构体变量赋值
    person1.age = 25;
    person1.height = 175.5;

    // 为结构体指针分配内存并赋值
    person2 = (Person *)malloc(sizeof(Person));
    if (person2 == NULL) {
        printf("Memory allocation failed\n");
        return 1;
    }
    person2->age = 30;
    person2->height = 180.0;

    // 通过结构体变量访问成员
    printf("Person1 Age: %d\n", person1.age);
    printf("Person1 Height: %.2f\n", person1.height);

    // 通过结构体指针访问成员
    printf("Person2 Age: %d\n", person2->age);
    printf("Person2 Height: %.2f\n", person2->height);

    // 释放分配的内存
    free(person2);

    return 0;
}

二、什么是联合体

联合体也是一种自定义的复合类型，它可以包含多个不同类型的变量。这些变量在内存当中共用一段空间。这段空间的size就是各变量中size最大的那个变量。

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union myunion
{
  int num1;  
  double num2;  
  float num3;
 };

定义了一个联合体类型myunion。

myunion a，b；//定义了两个myunion型变量。也可以在定义联合体类型的时候定义联合体变量。如：

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union myunion
{  
int num1; 
double num2; 
float num3;
  }a,b;

a占用的空间有多大呢？Sizeof(a)结果为8，即myunion占用8个字节，和double型变量相同。

注意：任一时刻，只能访问结构体里面的一个变量。

联合体（Union）与结构体相似，但它们的区别在于联合体中只能同时存储一个成员的值。这些成员共享同一个物理存储空间，也就是说，一个联合体的大小，等于它最大的成员变量所占据的空间。

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#include <stdio.h>

// 定义一个联合体类型
typedef union {
    int i;
    float f;
    char c;
} Data;

int main() {
    // 创建一个联合体变量
    Data data;

    // 向联合体的 int 成员赋值
    data.i = 10;
    printf("Data.i = %d\n", data.i);

    // 向联合体的 float 成员赋值
    data.f = 3.14;
    // 注意，这会覆盖之前存储在 i 中的值
    printf("Data.f = %.2f\n", data.f);

    // 向联合体的 char 成员赋值
    data.c = 'A';
    // 注意，这会覆盖之前存储在 f 中的值
    printf("Data.c = %c\n", data.c);

    // 打印联合体的大小
    printf("Size of union Data = %zu bytes\n", sizeof(data));

    return 0;
}

三、结构体和联合体的区别

1.结构体与联合体虽然都是由多个不同的数据类型成员组成的，但不同之处在于联合体中所有成员共用一块地址空间，即联合体只存放了一个被选中的成员，而结构体中所有成员占用空间是累加的，其所有成员都存在，不同成员会存放在不同的地址。在计算一个结构型变量的总长度时，其内存空间大小等于所有成员长度之和（需要考虑字节对齐），而在联合体中，所有成员不能同时占用内存空间，它们不能同时存在，所以一个联合型变量的长度等于其最长的成员的长度。

2.对于联合体的不同成员赋值，将会对它的其他成员重写，原来成员的值就不存在了，而对结构体的不同成员赋值是互不影响的。