C++ union的尺寸问题
2023-06-29 01:38:13
深夜i
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C++
Union
尺寸问题
在C++中，union是一种特殊的数据结构，它允许在同一块内存空间中存储不同类型的变量。这使得我们能够以多种方式使用同一块内存，从而有效地提高程序的性能和效率。
然而，C++ union的尺寸问题是一个需要注意的问题。尽管union可以存储多种类型的变量，但是不同的类型在内存中所占用的大小是不相同的。这意味着在存储不同类型的数据时，union的大小可能会出现意外的变化。
例如，我们定义了一个union类型，包含一个int类型和一个char类型：
union myUnion
int myInt;
char myChar;
;
在这个例子中，我们可能会期望该union的大小为4字节（因为int类型通常占用4字节），但实际上，该union的大小可能会是2或1字节，这取决于编译器对内存对齐的规则。
在C++中，为了提高内存访问的效率，通常需要对内存进行对齐操作，使得不同数据类型所占用的内存大小都是其对齐单元的整数倍。例如，int类型通常需要对齐到4字节，而char类型只需要对齐到1字节。
因此，在内存对齐的影响下，编译器可能会将我们定义的myUnion类型转换为如下所示的实际类型：
union myUnion {
int myInt;
char myChar;
//根据编译器对齐规则自动补齐的空白字节
char _padding[3]; // 如果字节对齐时int类型后还剩3个字节，那么会进行填充
};
这个实际类型的大小为4字节，但是我们定义的myUnion类型只有2个字节（int类型的大小）。这就意味着我们在使用union时需要注意组织我们的数据类型，避免在内存对齐时出现意外的空隙。
在实际编程中，我们可以使用`#pragma pack`或者`__attribute__((packed))`等编译指令来避免出现意外的内存对齐问题，以保证union的正确使用。
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