C-unions: Efficiënt geheugenbeheer voor meerdere datatypes

Wat is een union?

union is een speciaal datatype dat verschillende typen in dezelfde geheugenlocatie kan opslaan. Alleen één lid kan op een gegeven moment een waarde bevatten. Bespaart geheugen bij wederzijds exclusieve data.

Definiëren

union Data {
    int i;
    float f;
    char str[20];
} data;

Geheugengrootte = grootste lid (hier 20 bytes voor str[20]).

Leden benaderen

Zelfde syntax als struct: . of -> (via pointer).

Foutief gebruik (tegelijkertijd schrijven)

union Data data;
data.i = 10;
data.f = 220.5;
strcpy(data.str, "C Programmeren");
printf("i: %d, f: %f, str: %s\n", data.i, data.f, data.str);

i: 1917853763
f: 4122360580327794860452759994368.000000
str: C Programmeren

i en f zijn gecorrumpeerd door laatste schrijfactie (strcpy).

Correct gebruik (één lid per keer)

union Data data;
data.i = 10;
printf("i: %d\n", data.i);  // 10

data.f = 220.5;
printf("f: %f\n", data.f);  // 220.5

strcpy(data.str, "C Programmeren");
printf("str: %s\n", data.str);  // C Programmeren

Toepassingen

Variant records (data kan int, float, of string zijn)
Hardware registers met overlappende bitvelden
Protocolparsing (union van struct en byte-array)
Type-punning (voorzichtig! strict aliasing regels)

Union in struct (getagde union)

Combineer met enum om te weten welk lid actief is:

enum Type { INT, FLOAT, STRING };

struct Variant {
    enum Type type;
    union {
        int i;
        float f;
        char *s;
    } value;
};

Vergelijking Struct vs Union

Kenmerk	Struct	Union
Geheugen	Som van leden (+ padding)	Max van leden
Leden actief	Allemaal tegelijk	Één tegelijk
Gebruik	Gerelateerde data groeperen	Wederzijds exclusieve data

C-structuren: Complexe data efficiënt organiseren Efficiënt geheugengebruik met C-bitvelden

C Taal