C语言共用体的作用

一、介绍

1、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。

2、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。其实就是对一块内存按照不同的数据类型分了几个类别。可能一组时int型，一组时double型。

二、作用（单片机方面）

共用体在一般的编程中应用较少，在单片机中应用较多。对于 PC 机，经常使用到的一个实例是：现有一张关于学生信息和教师信息的表格。学生信息包括姓名、编号、性别、职业、分数，教师的信息包括姓名、编号、性别、职业、教学科目。请看下面的表格：

Name	Num	Sex	Profession	Score / Course
HanXiaoXiao	501	f	s	89.5
YanWeiMin	1011	m	t	math
LiuZhenTao	109	f	t	English
ZhaoFeiYan	982	m	s	95.0

f 和 m 分别表示女性和男性，s 表示学生，t 表示教师。可以看出，学生和教师所包含的数据是不同的。现在要求把这些信息放在同一个表格中，并设计程序输入人员信息然后输出。

如果把每个人的信息都看作一个结构体变量的话，那么教师和学生的前 4 个成员变量是一样的，第 5 个成员变量可能是 score 或者 course。当第 4 个成员变量的值是 s 的时候，第 5 个成员变量就是 score；当第 4 个成员变量的值是 t 的时候，第 5 个成员变量就是 course。

经过上面的分析，我们可以设计一个包含共用体的结构体，请看下面的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define TOTAL 4 //人员总数
struct{
 char name[20];
 int num;
 char sex;
 char profession;
 union{
  float score;
  char course[20];
 } sc;
} bodys[TOTAL];
int main(){
 int i;
 //输入人员信息
 for(i=0; i<TOTAL; i++){
  printf("Input info: ");
  scanf("%s %d %c %c", bodys[i].name, &(bodys[i].num), &(bodys[i].sex), &(bodys[i].profession));
  if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是学生
   scanf("%f", &bodys[i].sc.score);
  }else{ //如果是老师
   scanf("%s", bodys[i].sc.course);
  }
  fflush(stdin);
 }
 //输出人员信息
 printf("
Name		Num	Sex	Profession	Score / Course
");
 for(i=0; i<TOTAL; i++){
  if(bodys[i].profession == 's'){ //如果是学生
   printf("%s	%d	%c	%c		%f
", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, bodys[i].profession, bodys[i].sc.score);
  }else{ //如果是老师
   printf("%s	%d	%c	%c		%s
", bodys[i].name, bodys[i].num, bodys[i].sex, bodys[i].profession, bodys[i].sc.course);
  }
 }
 return 0;
}

运行结果：

Input info: HanXiaoXiao 501 f s 89.5
Input info: YanWeiMin 1011 m t math
Input info: LiuZhenTao 109 f t English
Input info: ZhaoFeiYan 982 m s 95.0

Name              Num      Sex     Profession       Score / Course
HanXiaoXiao     501       f              s                 89.500000
YanWeiMin       1011      m              t                    math
LiuZhenTao      109       f               t                    English
ZhaoFeiYan      982      m              s                   95.000000

三、案例（嵌入式）

如下代码利用重叠技术实现用UINT型对数组数据进行接收，然后再将其组合成浮点型（32位）数据进行幅值。

static union
{
    uint8_t data[24];
    float ActVal[6];
}posture;
        
 if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)==SET)   
{
    USART_ClearITPendingBit( USART1,USART_IT_RXNE);
    ch=USART_ReceiveData(USART1);
    posture.data[i] = ch;
    i++;
    if(i >= 24)
    {
        i = 0;
                break;
    }
    
}             
SetPositionX(posture.ActVal[3]);
SetPositionY(posture.ActVal[4]);
SetAngle(posture.ActVal[0]);