干货分享 | C语言的联合体
1、联合体介绍
我们知道结构体(Struct)是一种构造类型或复杂类型,它可以包含多个类型不同的成员。在C语言 中,还有另外一种和结构体非常类似的语法,叫做共用体(Union),它的定义格式为:
union 共用体名{ 成员列表 };
共用体有时也被称为联合或者联合体,这也是 Union 这个单词的本意。
结构体和共用体的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而共用体的所
有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。
结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和(成员之间可能会存在缝隙),共用体占用的内
存等于最长的成员占用的内存。共用体使用了内存覆盖技术,同一时刻只能保存一个成员的值,如果对
新的成员赋值,就会把原来成员的值覆盖掉。
#include "stdafx.h" #include <stdlib.h> #include <stdio.h> union data{ int n; char ch; short m; }; int main(){ union data a; printf("sizeof(a) = %d\n", sizeof(a)); a.n = 0x11; printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m); a.ch = 0x66; printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m); a.m = 0x5577; printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m); a.n = 0x11226677; printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m); system("pause"); return 0; }
运行结果:
2 、结构体冒号的用法
结构体中的冒号表示位域,位域出现的原因是由于某些信息的存储表示只需要几个bit位就可以表示而不 需要一个完整的字节,同时也是为了节省存储空间和方便处理。
其表示形式为:
struct 位域结构名 { 类型说明符 位域名:位域长度 }
其表示形式为:
struct bit_struct { int bit1:3; int bit2:5; int bit3:7; }data;
其中bit_struct表示位域结构体,bit1、bit2、bit3表示对应的位域,data表示位域结构体定义的变量。整个位域结构体占用2个字节,bit1占3位,bit2占5位,bit1和bit2共用一个字节,bit3占7位,独占一个字节
#include "stdafx.h" #include <stdlib.h> #include <stdio.h> struct bit_struct { char bit1:3; char bit2:5; char bit3:7; }data; int main() { data.bit1 = 0xAA; data.bit2 = 0xAA; data.bit3 = 0xAA; printf("sizeof(data) = %x \n data.bit1 = %x \n data.bit2 = %x \n data.bit3 = %x \n",sizeof(bit_struct),data.bit1,data.bit2,data.bit3); system("pause"); return 0; }
运行结果:
3、联合使用
举一个MCP2518FD芯片的例子:先看一下CAN帧格式:
//占用4个字节 typedef struct _CAN_MSGOBJ_ID { uint32_t SID : 11; uint32_t EID : 18;uint32_t SID11 : 1; uint32_t unimplemented1 : 2; } CAN_MSGOBJ_ID; //占用4个字节 typedef struct _CAN_TX_MSGOBJ_CTRL { uint32_t DLC : 4; uint32_t IDE : 1; uint32_t RTR : 1; uint32_t BRS : 1; uint32_t FDF : 1; uint32_t ESI : 1; #ifdef MCP2517FD uint32_t SEQ : 7; uint32_t unimplemented1 : 16; #else uint32_t SEQ : 23; #endif } CAN_TX_MSGOBJ_CTRL; //占用4个字节 typedef uint32_t CAN_MSG_TIMESTAMP;//没有用到 typedef union _CAN_TX_MSGOBJ { struct { CAN_MSGOBJ_ID id; //占4个字节 CAN_TX_MSGOBJ_CTRL ctrl; //占4个字节 CAN_MSG_TIMESTAMP timeStamp;//占4个字节 } bF; //共享12个字节 uint32_t word[3];//共享12个字节 uint8_t byte[12];//共享12个字节 } CAN_TX_MSGOBJ; txObj.bF.id.SID = CAN_TX_ID; txObj.bF.ctrl.DLC = CAN_DLC_4;//发送的数据长度 txObj.bF.ctrl.IDE = 0;//标识符扩展位,在扩展帧中恒为隐性1,在标准帧中,IDE位于控制段,且 恒为显性0 txObj.bF.ctrl.BRS = 0;//BRS(Bit Rate Switch)位速率转换开关,当BRS为显性位时数据段的位 速率与仲裁段的位速率一致,当BRS为隐性位时数据段的位速率高于仲裁段的位速率 txObj.bF.ctrl.FDF = 0;//扩展数据长度,在标准的CAN帧中,控制场包含的保留位被指定为显性位发 送,但是在CAN-FD帧中以隐性位发送,主要用于区分标准CAN帧格式和CAN-FD的帧格式 n = DRV_CANFDSPI_DlcToDataBytes(CAN_DLC_4); for (i = 0; i < n; i++) { txd[i] = Count; Count++; }uint8_t txBuffer[MAX_MSG_SIZE]; txBuffer[0] = txObj->byte[0]; //not using 'for' to reduce no of instructions txBuffer[1] = txObj->byte[1]; txBuffer[2] = txObj->byte[2]; txBuffer[3] = txObj->byte[3]; txBuffer[4] = txObj->byte[4]; txBuffer[5] = txObj->byte[5]; txBuffer[6] = txObj->byte[6]; txBuffer[7] = txObj->byte[7]; uint8_t i; for (i = 0; i < txdNumBytes; i++) { txBuffer[i + 8] = txd[i]; } // Make sure we write a multiple of 4 bytes to RAM uint16_t n = 0; uint8_t j = 0; if (txdNumBytes % 4) { // Need to add bytes n = 4 - (txdNumBytes % 4); i = txdNumBytes + 8; for (j = 0; j < n; j++) { txBuffer[i + 8 + j] = 0; } } spiTransferError = DRV_CANFDSPI_WriteByteArray(index, a, txBuffer, txdNumBytes + 8 + n); if (spiTransferError) { return -4; } // Set UINC and TXREQ spiTransferError = DRV_CANFDSPI_TransmitChannelUpdate(index, channel, flush); if (spiTransferError) { return -5; } return spiTransferError;
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