C语言 结构体（struct）和联合体（union）的区别

1、基本定义与语法

1）struct 结构体

每个成员都有 独立的内存空间，多个成员可以同时存在且独立访问。

#include <stdio.h>

// 定义结构体
struct Example {
    int i;
    float f;
};

int main() {
    // 创建结构体变量并初始化
    struct Example e1;
    e1.i = 42;
    e1.f = 3.14f;

    // 输出结构体成员
    printf("e1.i = %d\n", e1.i);
    printf("e1.f = %.2f\n", e1.f);

    // 使用结构体数组
    struct Example arr[2] = {
        {1, 1.1f},
        {2, 2.2f}
    };

    for (int j = 0; j < 2; j++) {
        printf("arr[%d] = { i: %d, f: %.1f }\n", j, arr[j].i, arr[j].f);
    }

    return 0;
}

2）union 联合体

所有成员共享同一块内存空间，任何时刻只能存储一个成员的值，写入一个成员可能会破坏其他成员的值。

#include <stdio.h>

union Example {
    int i;
    float f;
};

int main() {
    union Example ex;

    // 存储 int 值
    ex.i = 42;
    printf("ex.i = %d\n", ex.i);

    // 存储 float 值，将覆盖之前的 int 值
    ex.f = 3.14f;
    printf("ex.f = %.2f\n", ex.f);

    // 再次访问 int，注意值已经被 float 覆盖
    printf("Now ex.i (after storing float) = %d\n", ex.i);

    return 0;
}

2、内存布局区别

结构体（struct）和联合体（union）都是用户自定义的复合数据类型，但它们在内存布局和使用方式上有显著差别。

例如，

#include <stdio.h>

struct MyStruct {
    int i;
    float f;
    char c;
};

union MyUnion {
    int i;
    float f;
    char c;
};

int main() {
    printf("struct 大小: %lu\n", sizeof(struct MyStruct));
    printf("union  大小: %lu\n", sizeof(union MyUnion));
    return 0;
}

3、用途对比

如需要同时使用多个字段，用 struct。如需要在不同时间使用不同字段，并且想节省空间，用 union。