Объединение как пользовательский тип и совокупность данных

Определение объединения и переменной объединяющего типа

Объединения находятся в близком родстве со структурами. Объединением будем называть переменную, созданную, как и в случае структур, по шаблону. Определяютсяшаблоныобъединения (объединяющие типы) с помощью служебного слова union. Объединяющие типы,подобно структурным, содержат поля различных типов, но только размещаются эти поля в одном и том же месте памяти (начинаются с одной границы). Основное назначение объединения – обеспечить возможность доступа к одному и тому же участку памяти с помощью объектов разных типов.

Определим переменную UNI объединяющего типа с помощью анонимного шаблона:

union {

          long L;

          unsigned i1;

         int i2;

          char c[4];

      } UNI;

 

Схема размещения переменной UNI в памяти:

long L

unsigned i1

int i2

char c[4]

 

т.е. элементы располагаются с одного адреса. Это подтвердит и выполнение следующих операторов:

cout << &UNI. L;      //все переменные имеют один и тот же адрес

cout << &UNI. i1;

cout << &UNI. i2;

cout << &UNI. c;

 

Размер памяти, выделяемый переменной объединенного типа, равен максимальному из размеров памяти, выделяемых для отдельных полей шаблона. Структуры могут быть членами объединения, и объединение может быть членом структуры. Разрешается создание и массива объединений.

Переменные типа объединение могут быть формальными параметрами и аргументами вызова функций. Чтобы функция не изменила аргумент-объединение при передаче по указателю или ссылке, соответствующий параметр объявляется со спецификатором const. Функция может возвращать переменную-указатель или ссылку типа объединение.

Доступ к полям объединения выполняется, аналогично структурам, через уточненное имя:

имя_объединения. имя_поля

 (*указатель_на_объединение). имя_поля

указатель_на_объединение -> имя_поля

ссылка_на_объединение. имя_поля

 

Внимание!!! Члены-данные анонимного объединения можно использовать как переменные (если их имена уникальны в контексте объявления). Например:

enum week {sun, mon, tues, weds, thurs, fri, sat};

union {                                                    // анонимное объединение

      int i;

      week w;

  };  

i = 6; if ((w == sun) || (w == sat)) cout << “Это выходные дни!”;

 

Объединения могут быть опасны, так как их реализация часто зависит от системы.

 

Использование объединения подобно применению ссылок (один участок памяти имеет несколько различных имен), если элементы объединения имеют одинаковую длину и одинаковый тип и отличаются только именами.

 

Заносить значения в участок памяти, выделенный для объединения, можно с помощью любого из элементов:

union {

      int ival;

      float fval;

      char cval[4];

} uval;

Переменной uval можно присваивать любой из трех типов; какой тип в данный момент находится в переменной – должен помнить программист.

Но:

инициализироваться объединение может только первым описанным полем.

Инициализатор объединения – значение для его первого члена, заключенное в фигурные скобки. Например:

union int_ flt {

                   int i; 

                   float x;

} n = {0};                             // член (поле) i инициализируется нулем.

 

n. i = 7;                               //в объединение записано целое значение 

cout << n. i << endl;          // объединение интерпретируется как имеющее целый тип

n. x = 7. 0;                        // в объединение  записано вещественное значение 

cout << n. x << endl;           //объединение интерпретируется как имеющее вещественный тип

 

Основное достоинство объединений – возможность разных трактовок одного и того же содержимого памяти.

Пусть имеем объединение:

union

{float f;

 unsigned long k;

    } FK;

 

Можно присвоить объединению вещественное значение FK. f = -256.5, а рассматривать его затем как беззнаковое целое:

                     cout << hex << FK.k;    //получим с3804000 ₁₆.

 

Если же включить в шаблон объединения массив:

union

{double f;

 char h[8];      

   } FLH;

 

и выполнить присваивание вещественного значения переменной FLH присваиванием этого значения полю FLH. f, то имеем возможность доступа к отдельным байтам внутреннего представления этого значения с помощью имен FLH. h [0], FLH. h [1], и т.д.

Примеры использования объединений