union 和 struct 的差異

我想union 和 struct 是一個很好用的語法

不過小細節最好還是要弄清楚一點比較好

以下做了一下點這方面的比較

以C30的compiler 為例

 

ex1：

以這樣的範例來說，應該不會有人有問題吧

union {
 unsigned int word;
 struct _field_1
 {
  unsigned int a:5;
  unsigned int b:4;
  unsigned int c:7; 
 }field_1; 
}union_int_1;

假設

union_int_1.field_1.a=0x1;
union_int_1.field_1.b=0x1;
union_int_1.field_1.c=0x1;

那麼

union_int_1.word 會等於0x0221;

沒錯

這是我們要的答案

 

ex2：

union {
 unsigned int word;
 struct _field_2
 {
  unsigned char a:5;
  unsigned char b:4;
  unsigned char c:7; 
 }field_2; 
}union_int_2;

 

假設

union_int_2.field_2.a=0x1;
union_int_2.field_2.b=0x1;
union_int_2.field_2.c=0x1;

那麼

union_int_1.word 會等於0x0101;

沒錯

這不是我們想要的答案，這樣就會出現問題了

問題出在，因為結構的關系，當要做bit field 的設定時，field a 與field b 2者超過8個bit (1個byte)，那麼compiler 會自動利用16個bit(1個word)做處理。

所以，這次compiler 對於這個struct 會產生 3個byte 出來，對於union 來說，只能mapping 到2個byte，但多出來的1個byte 就獨自使用了

如果今天不使用到union_int_1.word 這樣的用法時，是不會產生bug，但如果不注意的話，肯定會花一段時間找bug (因為我就是過來人= =)

 

ex3：

union {
 unsigned int word;
 struct _field_3
 {
  unsigned char a:4;
  unsigned char b:4;
  unsigned char c:8; 
 }field_3; 
}union_int_3;

假設

union_int_3.field_3.a=0x1;
union_int_3.field_3.b=0x1;
union_int_3.field_3.c=0x1; 

那麼

union_int_1.word 會等於0x0111;

這也會是我們要的答案

 

有了上面的實驗結果，那麼我們是不是可以把bit field 的宣告都設為unsigned int (16bit) 這樣就好了

當然沒有錯，是可以都這樣使用，但如果你要做聯結的動作只有unsigned char (8bit) 那就會有另一個課題了

 

ex4：

union {
 unsigned char byte;
 struct _field_4
 {
  unsigned char a:4;
  unsigned char b:4;
 }field_4; 
}union_int_4;

ex5：
union {
 unsigned char byte;
 struct _field_5
 {
  unsigned int a:4;
  unsigned int b:4;
 }field_5; 
}union_int_5;

 

有興趣的可以比較2者所做的結果，這裡所做的結果都會一樣，但是在compiler的時後 ex5 會比 ex4  還要多浪費1個byte ，如果當老闆在和你要求code size 和 ram size 時，你就知道又要準備被釘了= =

PS：小細節不可馬虎，太重要了