Union что из себя представляет?

@VintProg · Регистрация: 24.06.2009

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Читал много книг и там про него не чего не было сказано, парни объясните мне пожалуйста для чего он?

@iama · 27.08.2010, 11:45

Объединение (англ. union) в программировании — структура данных, члены которой расположены по одному и тому же адресу. Поэтому размер объединения равен размеру его наибольшего члена. В любой момент времени объединение хранит значение только одного из членов.

непонятно-то что?

@VintProg · 27.08.2010, 11:46 **[ТС]**

И смысл?

@Mencey · 27.08.2010, 11:48

Вот что по этому поводу думает справочник по C:

Из справочника по C

1.2.8. Объединения (смеси)
Объединение подобно структуре, однако в каждый момент времени может использоваться (или другими словами быть ответным) только один из элементов объединения. Тип объединения может задаваться в следующем виде:

union { описание элемента 1;
...
описание элемента n; };

Главной особенностью объединения является то, что для каждого из объявленных элементов выделяется одна и та же область памяти, т.е. они перекрываются. Хотя доступ к этой области памяти возможен с использованием любого из элементов, элемент для этой цели должен выбираться так, чтобы полученный результат не был бессмысленным.

Доступ к элементам объединения осуществляется тем же способом, что и к структурам. Тег объединения может быть формализован точно так же, как и тег структуры.

Объединение применяется для следующих целей:

- инициализации используемого объекта памяти, если в каждый момент времени только один объект из многих является активным;

- интерпретации основного представления объекта одного типа, как если бы этому объекту был присвоен другой тип.

Память, которая соответствует переменной типа объединения, определяется величиной, необходимой для размещения наиболее длинного элемента объединения. Когда используется элемент меньшей длины, то переменная типа объединения может содержать неиспользуемую память. Все элементы объединения хранятся в одной и той же области памяти, начиная с одного адреса.

Пример:

union { char fio[30];
char adres[80];
int vozrast;
int telefon; } inform;
union { int ax;
char al[2]; } ua;

При использовании объекта infor типа union можно обрабатывать только тот элемент который получил значение, т.е. после присвоения значения элементу inform.fio, не имеет смысла обращаться к другим элементам. Объединение ua позволяет получить отдельный доступ к младшему ua.al[0] и к старшему ua.al[1] байтам двухбайтного числа ua.ax .

@VintProg · 27.08.2010, 11:53 **[ТС]**

Ясно теперь, а для чего его можно использовать?

@Mencey · 27.08.2010, 11:58

VintProg, для экономия памяти.
Например:

C++

// Объединение
union A {
  int a;
  float b;
  double c;
};
 
// Структура
struct B {
  int a;
  float b;
  double c;
};

sizeof( union A ) бадет равен sizeof( double ), а
sizeof( struct B ) будет равен sizeof( int ) + sizeof( float ) + sizeof( double ).

@fasked · 27.08.2010, 12:09

Сообщение от Mencey

sizeof( struct B ) будет равен sizeof( int ) + sizeof( float ) + sizeof( double ).

Не совсем так. Надо учитывать выравнивание.

@Mencey · 27.08.2010, 12:18

Сообщение от fasked

Не совсем так. Надо учитывать выравнивание.

Но всеравно sizeof( A ) < sizeof( B )!

@alex_x_x · 27.08.2010, 12:29

если у вас из десяти структур одновременно используется только одна, то имеет смысл объеденить их в union, можно даже в безымянный, хотя в с++ его реже используют

silent_1991 · 27.08.2010, 13:03

Всё-таки, по-моему, юнион со структурами сравнивать не очень корректно, ибо обычно структуры создаются так, чтобы использовались все их элементы. Вообще сколько кода видел, никто не использовал юнионы. Так что зачастую они не нужны.

@easybudda · 27.08.2010, 17:21

Сообщение от VintProg

Ясно теперь, а для чего его можно использовать?

Ну применение-то всему можно найти... Вот к примеру програмка, определяющая порядок байт в системе (первый младший / первый старший):

C

#include <stdio.h>
 
union {
    unsigned short sh;
    unsigned char bt[sizeof(short)];
} un;
 
int main(void){
    if ( sizeof(short) != 2 ){
        printf("Too long size for short type.\n");
        return 1;
    }
    un.sh = 0x0102;
    printf("%s endian\n", ( un.bt[0] == 1 ) ? "Big" : "Little");
 
    return 0;
}

@Mencey · 27.08.2010, 18:33

Сообщение от silent_1991

Так что зачастую они не нужны.

Вы неправы их хоть и редко используют, но вещь нужная!

@daniilorain · 18.06.2016, 19:01

Прошу прощения за некропостинг, мало ли найдутся такие люди, как и я, ищущие ответ, где может пригодится union.
Эта программа выводит ASCII-код введённой буквы (из книги Шилдта):

C++

#include <iostream>
#include <ctime>
 
using namespace std;
 
struct byte {
    unsigned a : 1;
    unsigned b : 1;
    unsigned c : 1;
    unsigned d : 1;
    unsigned e : 1;
    unsigned f : 1;
    unsigned g : 1;
    unsigned h : 1;
};
 
union bits {
    char ch;
    struct byte bit;
} ascii;
 
void disp_bits(bits b);
 
int main() {
    setlocale(0, "");
 
    do {
        cin >> ascii.ch;
        cout << ":";
        disp_bits(ascii);
    } while (ascii.ch != 'q');
 
    cin.get();
    return 0;
}
 
void disp_bits(bits b) {
    if (b.bit.h) cout << "1";
    else cout << "0";
    if (b.bit.g) cout << "1";
    else cout << "0";
    if (b.bit.f) cout << "1";
    else cout << "0";
    if (b.bit.e) cout << "1";
    else cout << "0";
    if (b.bit.d) cout << "1";
    else cout << "0";
    if (b.bit.c) cout << "1";
    else cout << "0";
    if (b.bit.b) cout << "1";
    else cout << "0";
    if (b.bit.a) cout << "1";
    else cout << "0";
    cout << "\n";
}

@AmirAfendin · 20.06.2016, 15:31

я как раз сейчас через гугл попал на эту тему и твой пост вроде бы вовремя но этот код просто агония, это вобще C++? Что за "unsigned a : 1;" для начала? впервые вижу

@Raali · 20.06.2016, 15:37

Сообщение от AmirAfendin

unsigned a : 1

это битовое поле - первый бит из восьми в структуре byte

@daniilorain · 21.06.2016, 19:11

Нажимайте на кнопку с синей галочкой вниз, я ведь ваше сообщение случайно увидел

Это битовое поле. Здесь переменные a,b,c...h занимают каждые по 1 биту.
Они нужны здесь для того, чтобы вывести код введённой буквы. Символ занимает 1 байт, то есть 8 бит (в некоторых системах 1 байт = 9 бит, но это оффтоп), в union как раз используются 8 символов, которые занимаются по 1 биту, то есть 1 * 8 = 8 бит они занимают в общем, что соответствует одному символу, который будет введён и записан в union. Символы представляются для компьютера в виде последовательности 0,1 (как и всё остальное), так вот в этот union для компьютера записались нули и единицы. И так как введённый символ ch и структура с битовыми полями занимаются одну область памяти, то нули и единицы можно считать.
01100001 -- двоичное представление символа 'a'

Evg · 21.06.2016, 19:51

Сообщение от easybudda

Вот к примеру програмка, определяющая порядок байт в системе

С точки зрения стандарта такое поведение незаконное, т.к. нельзя писать в одно поле union'а, а читать из другого. Хотя постфактум такой код будет работать везде (а может быть почти везде)

@easybudda · 21.06.2016, 21:02

Сообщение от Evg

Хотя постфактум такой код будет работать везде (а может быть почти везде)

Это пример из книжки "UNIX разработка сетевых приложений".

silent_1991 · 21.06.2016, 21:46

Сообщение от easybudda

Это пример из книжки "UNIX разработка сетевых приложений".

И тем не менее, книжка "UNIX разработка сетевых приложений" - не стандарт языка, не правда ли?) И оговорка о том, что стандарт говорит, что подобное действие - UB, здесь вполне уместна.

Evg · 21.06.2016, 21:54

Вообще эта тема несколько раз уже проскакивала на форуме. Есть такое понятие, которое на бытовом языке называется "strict aliasing rules". В стандарте конкретно таких слов нету, но есть некий смысл, из которого следует, что указатели на разные типы данных, исключая указатель на char*, должны смотреть на разную память. И косвенно (или даже прямо) оттуда вытекают ограничения в работе с union'ами. С ходу я в стандарте это место не смог найти. После отпуска поищу на работе, у меня где-то это было выписано

@AmirAfendin 0 / 0 / 0 Регистрация: 26.11.2015 Сообщений: 3
	20.06.2016, 15:31	14
	я как раз сейчас через гугл попал на эту тему и твой пост вроде бы вовремя но этот код просто агония, это вобще C++? Что за "unsigned a : 1;" для начала? впервые вижу 0

@VintProg 7 / 7 / 0 Регистрация: 24.06.2009 Сообщений: 44
		1
	Union что из себя представляет? 27.08.2010, 11:33. Показов 33475. Ответов 52 Метки нет (Все метки) Читал много книг и там про него не чего не было сказано, парни объясните мне пожалуйста для чего он? 0

@iama 1360 / 988 / 119 Регистрация: 30.07.2010 Сообщений: 5,297
	27.08.2010, 11:45	2
	Объединение (англ. union) в программировании — структура данных, члены которой расположены по одному и тому же адресу. Поэтому размер объединения равен размеру его наибольшего члена. В любой момент времени объединение хранит значение только одного из членов. непонятно-то что? 2

@VintProg 7 / 7 / 0 Регистрация: 24.06.2009 Сообщений: 44
	27.08.2010, 11:46 [ТС]	3
	И смысл? 0

@Mencey 155 / 102 / 12 Регистрация: 22.07.2010 Сообщений: 445
	27.08.2010, 11:48	4
	Вот что по этому поводу думает справочник по C: Из справочника по C 1.2.8. Объединения (смеси) Объединение подобно структуре, однако в каждый момент времени может использоваться (или другими словами быть ответным) только один из элементов объединения. Тип объединения может задаваться в следующем виде: union { описание элемента 1; ... описание элемента n; }; Главной особенностью объединения является то, что для каждого из объявленных элементов выделяется одна и та же область памяти, т.е. они перекрываются. Хотя доступ к этой области памяти возможен с использованием любого из элементов, элемент для этой цели должен выбираться так, чтобы полученный результат не был бессмысленным. Доступ к элементам объединения осуществляется тем же способом, что и к структурам. Тег объединения может быть формализован точно так же, как и тег структуры. Объединение применяется для следующих целей: - инициализации используемого объекта памяти, если в каждый момент времени только один объект из многих является активным; - интерпретации основного представления объекта одного типа, как если бы этому объекту был присвоен другой тип. Память, которая соответствует переменной типа объединения, определяется величиной, необходимой для размещения наиболее длинного элемента объединения. Когда используется элемент меньшей длины, то переменная типа объединения может содержать неиспользуемую память. Все элементы объединения хранятся в одной и той же области памяти, начиная с одного адреса. Пример: union { char fio[30]; char adres[80]; int vozrast; int telefon; } inform; union { int ax; char al[2]; } ua; При использовании объекта infor типа union можно обрабатывать только тот элемент который получил значение, т.е. после присвоения значения элементу inform.fio, не имеет смысла обращаться к другим элементам. Объединение ua позволяет получить отдельный доступ к младшему ua.al[0] и к старшему ua.al[1] байтам двухбайтного числа ua.ax . 3

@VintProg 7 / 7 / 0 Регистрация: 24.06.2009 Сообщений: 44
	27.08.2010, 11:53 [ТС]	5
	Ясно теперь, а для чего его можно использовать? 0

@fasked 5043 / 2622 / 241 Регистрация: 07.10.2009 Сообщений: 4,310 Записей в блоге: 1
	27.08.2010, 12:09	7
	Сообщение от Mencey sizeof( struct B ) будет равен sizeof( int ) + sizeof( float ) + sizeof( double ). Не совсем так. Надо учитывать выравнивание. 0

@Mencey 155 / 102 / 12 Регистрация: 22.07.2010 Сообщений: 445
	27.08.2010, 12:18	8
	Сообщение от fasked Не совсем так. Надо учитывать выравнивание. Но всеравно sizeof( A ) < sizeof( B )! 0

@alex_x_x бжни 2473 / 1684 / 135 Регистрация: 14.05.2009 Сообщений: 7,162
	27.08.2010, 12:29	9
	если у вас из десяти структур одновременно используется только одна, то имеет смысл объеденить их в union, можно даже в безымянный, хотя в с++ его реже используют 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	27.08.2010, 13:03	10
	Всё-таки, по-моему, юнион со структурами сравнивать не очень корректно, ибо обычно структуры создаются так, чтобы использовались все их элементы. Вообще сколько кода видел, никто не использовал юнионы. Так что зачастую они не нужны. 0

@Mencey 155 / 102 / 12 Регистрация: 22.07.2010 Сообщений: 445
	27.08.2010, 18:33	12
	Сообщение от silent_1991 Так что зачастую они не нужны. Вы неправы их хоть и редко используют, но вещь нужная! 0

@Raali 859 / 448 / 112 Регистрация: 06.07.2013 Сообщений: 1,491
	20.06.2016, 15:37	15
	Сообщение от AmirAfendin unsigned a : 1 это битовое поле - первый бит из восьми в структуре byte 0

@daniilorain 👻👻👻 21 / 28 / 12 Регистрация: 22.04.2016 Сообщений: 166
	21.06.2016, 19:11	16
	Нажимайте на кнопку с синей галочкой вниз, я ведь ваше сообщение случайно увидел Это битовое поле. Здесь переменные a,b,c...h занимают каждые по 1 биту. Они нужны здесь для того, чтобы вывести код введённой буквы. Символ занимает 1 байт, то есть 8 бит (в некоторых системах 1 байт = 9 бит, но это оффтоп), в union как раз используются 8 символов, которые занимаются по 1 биту, то есть 1 * 8 = 8 бит они занимают в общем, что соответствует одному символу, который будет введён и записан в union. Символы представляются для компьютера в виде последовательности 0,1 (как и всё остальное), так вот в этот union для компьютера записались нули и единицы. И так как введённый символ ch и структура с битовыми полями занимаются одну область памяти, то нули и единицы можно считать. 01100001 -- двоичное представление символа 'a' Миниатюры 0

Evg 21279 / 8301 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,659 Записей в блоге: 30
	21.06.2016, 19:51	17
	Сообщение от easybudda Вот к примеру програмка, определяющая порядок байт в системе С точки зрения стандарта такое поведение незаконное, т.к. нельзя писать в одно поле union'а, а читать из другого. Хотя постфактум такой код будет работать везде (а может быть почти везде) 0

@easybudda Модератор 12458 / 7482 / 1753 Регистрация: 25.07.2009 Сообщений: 13,762
	21.06.2016, 21:02	18
	Сообщение от Evg Хотя постфактум такой код будет работать везде (а может быть почти везде) Это пример из книжки "UNIX разработка сетевых приложений". 0

silent_1991 5055 / 3115 / 271 Регистрация: 11.11.2009 Сообщений: 7,044
	21.06.2016, 21:46	19
	Сообщение от easybudda Это пример из книжки "UNIX разработка сетевых приложений". И тем не менее, книжка "UNIX разработка сетевых приложений" - не стандарт языка, не правда ли?) И оговорка о том, что стандарт говорит, что подобное действие - UB, здесь вполне уместна. 0

Evg 21279 / 8301 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,659 Записей в блоге: 30
	21.06.2016, 21:54	20
	Вообще эта тема несколько раз уже проскакивала на форуме. Есть такое понятие, которое на бытовом языке называется "strict aliasing rules". В стандарте конкретно таких слов нету, но есть некий смысл, из которого следует, что указатели на разные типы данных, исключая указатель на char*, должны смотреть на разную память. И косвенно (или даже прямо) оттуда вытекают ограничения в работе с union'ами. С ходу я в стандарте это место не смог найти. После отпуска поищу на работе, у меня где-то это было выписано 0