5.4　C51的联合

在C51语言中，除了前面介绍的数组、指针和结构外，还有其他一些聚合数据类型，本章将介绍的联合也是一种特殊形式的聚合数据结构，也叫共用体。

5.4.1　联合的声明和使用

联合是将不同的变量组织成一个整体的数据类型，以union作为关键字。联合中的变量在内存中共用同一内存单元，因此联合类型也称为共用体。只是在这个存储空间内，不同的时间保留不同的数据类型和长度的变量，每一时刻只有一个有效。

1.联合和联合变量的声明

在C51语言中，联合的声明方式如下。

union联合名

{

数据类型成员名；

数据类型成员名；

……

}；

其中，union是联合类型的关键字。同结构一样，在定义联合时，同时可以声明联合变量，其一般形式如下。

union联合名

{

数据类型成员名；

数据类型成员名；

……

}联合变量名；

示例如下。

union char_int

{

char ch；

int i；

}a；

另外，也可以先声明联合，再声明联合变量，示例如下。

union char_int

{

char ch；

int i；

}；

union char_int a；

本例中，联合变量a的字符型成员ch和整型成员i长度相同，所占的内存大小一致，共用同一个内存位置。如果联合变量中成员变量的长度大小不一致，编译系统会自动取其中成员变量最大的长度为整个联合变量的长度，示例如下。

union ThreeInOne

{

int a；

char b；

float c；

}bs；

本例中，定义了联合ThreeInOne，并同时定义了一个联合变量bs。其中长度最大的成员变量是浮点型的c，因此联合变量的长度与成员变量c的长度保持一致，即占用4个字节。

2.联合变量成员的引用

联合体变量成员的引用方法与结构变量成员的引用十分相似，其一般表示方法如下。

联合体变量名.成员名

例如，对于前面定义的bs，其成员引用为bs.a、bs.b、bs.c。

与结构变量成员的引用不同的是，在某一时刻，该联合变量在内存位置只保留某一数据类型和长度的变量。联合体变量成员引用的程序示例如下。

include＜stdio.h＞//头文件

void main（）//主函数

{

union ThreeInOne//定义联合并声明联合变量

{

int a；

char b；

float c；

}Bs；

Bs.a=9；//使用成员变量a

printf（“Bs.a=%d\n”，Bs.a）；

printf（“Bs.c=%f\n”，Bs.c）；//无意义

Bs.c=5.3；//使用成员变量b

printf（“Bs.c=%f\n”，Bs.c）；

Bs.b=‘A’；//使用成员变量c

printf（“Bs.b=%c\n”，Bs.b）；

//printf（“Bs.a=%d\n”，Bs.a）；//无意义

}

该程序可以在KeilµVision3编译环境中执行，运行的结果如下。

Bs.a=9

Bs.c=0.000000

Bs.c=5.300000

Bs.b=A

在本程序中，首先为成员变量a赋值，此时引用a是有效的，第2个输出语句引用了成员变量c是无效的，因此输出零结果。当对成员变量c赋值后，才可以使用成员变量c。

注意不能同时引用联合变量成员，因为成员共用同一个内存位置，在某一时刻，该内存位置只保留某一数据类型和长度的变量，所以在程序中只能一次引用其中之一的成员。

3.联合变量指针

在C51语言中，也可以定义联合变量型指针，即将该指针指向的变量的地址赋给该联合变量指针。当联合变量定义为指针时，要用“-＞”符号来访问联合变量的成员，其一般表示形式如下。

联合变量指针名-＞成员名

联合变量指针的程序示例如下。

include＜stdio.h＞//头文件

void main（）//主函数

{

int i=10；//声明变量并初始化

float f=3.7；

char c=‘A’；

union ThreeInOne//声明联合

{

int a；

char b；

float c；

}；

union ThreeInOne*un；//声明联合变量指针

un=＆i；//为联合变量指针赋值

printf（“un-＞a=%d\n”，un-＞a）；//输出

un=＆c；

printf（“un-＞b=%c\n”，un-＞b）；

un=＆f；

printf（“un-＞c=%f\n”，un-＞c）；

}

该程序可以在KeilµVision3编译环境中执行，运行的结果如下。

un-＞a=10

un-＞b=A

un-＞c=3.700000

在本程序中，首先声明一个联合变量指针un，然后分别对un进行赋值，并打印输出结果。

4.联合数组

在C51语言中，联合变量也可以定义成数组，即数组中的各数组元素都是联合型变量。由于一次只能引用其中一个成员，所以在使用联合数组时，对于每个数组元素，每次只能对其一个成员赋值，联合数组的程序示例如下。

include＜stdio.h＞//头文件

void main（）//主函数

{

union ThreeInOne//声明联合

{

int a；

char b；

float c；

}；

union ThreeInOne un[3]；//声明联合数组变量

un[0].a=10；//分别给各数组元素赋值

un[1].b=3.7；

un[2].c=‘A’；

printf（“un[0].a=%d\n”，un[0].a）；//输出各数组元素的成员变量值

printf（“un[1].b=%c\n”，un[1].b）；

printf（“un[2].c=%f\n”，un[2].c）；

}

该程序可以在KeilµVision3编译环境中执行，运行的结果如下。

un[0].a=10

un[1].b=A

un[2].c=3.700000

本例中，先声明一个联合变量型数组un，其有3个数组元素：un[0]、un[1]、un[2]。然后分别对其中的每个数组元素进行赋值，即为各联合变量的成员赋值，为相应的成员赋相应的数据类型的值。最后分别打印输出各数组元素的值，即各联合变量的成员值。

5.联合和结构嵌套

在C51语言中，联合和结构可以嵌套使用，这两种数据结构嵌套使用时，会出现两种情况，即联合可以出现在结构体内，联合内的成员也可以是结构型变量。下面分别介绍这两种情况。

❑联合内的成员是结构型变量。

联合内的成员是结构型变量，引用该联合的结构型变量成员的表示方法如下。

联合变量名.结构变量名.成员名

示例如下。

union ThreeInOne

{

int a；

char b；

float c；

struct

{

int a；

char b；

float c；

}st；

}un；

本例中，声明了一个联合ThreeInOne和一个联合变量un，在联合ThreeInOne内，又声明了一个结构型成员变量st，该联合的成员变量的引用为un.a、un.b、un.c、un.st.a、un.st.b和un.st.c。

❑联合出现在结构体中。

联合可以出现在结构体内，作为结构的联合型成员变量，引用该联合的结构型变量成员的表示方法如下。

.结构变量名.联合变量名.成员名

示例如下。

struct ThreeInOne

{

int a；

char b；

float c；

union

{

int a；

char b；

float c；

}un；

}st；

本例中，声明了一个结构ThreeInOne和一个结构变量st，在结构ThreeInOne内，又声明了一个联合型成员变量un，该结构的成员变量的引用为st.a、st.b、st.c、st.un.a、st.un.b和st.un.c。