五条悟

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飞凌干货分享 | C语言的联合体

2021-7-20 10:28:58 显示全部楼层
1、联合体介绍

我们知道结构体(Struct)是一种构造类型或复杂类型,它可以包含多个类型不同的成员。在C语言 中,还有另外一种和结构体非常类似的语法,叫做共用体(Union),它的定义格式为:

union 共用体名{ 成员列表 };

共用体有时也被称为联合或者联合体,这也是 Union 这个单词的本意。

结构体和共用体的区别在于:结构体的各个成员会占用不同的内存,互相之间没有影响;而共用体的所

有成员占用同一段内存,修改一个成员会影响其余所有成员。

结构体占用的内存大于等于所有成员占用的内存的总和(成员之间可能会存在缝隙),共用体占用的内

存等于最长的成员占用的内存。共用体使用了内存覆盖技术,同一时刻只能保存一个成员的值,如果对

新的成员赋值,就会把原来成员的值覆盖掉。

  1.     #include "stdafx.h"
  2.     #include <stdlib.h>
  3.     #include <stdio.h>
  4.     union data{
  5.        int n;
  6.        char ch;
  7.        short m;
  8.     };
  9.     int main(){
  10.     union data a;
  11.     printf("sizeof(a) = %d\n", sizeof(a));
  12.     a.n = 0x11;
  13.     printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m);
  14.     a.ch = 0x66;
  15.     printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m);
  16.     a.m = 0x5577;
  17.     printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m);
  18.     a.n = 0x11226677;
  19.     printf("n=%X, ch=%X, m=%X\n", a.n, a.ch, a.m);
  20.     system("pause");
  21.     return 0; }

运行结果:

f_e9a409bb699ff444f4a4be5e3e684054&t=png&o=&s=&v=1614851584.jpg


2 、结构体冒号的用法

结构体中的冒号表示位域,位域出现的原因是由于某些信息的存储表示只需要几个bit位就可以表示而不 需要一个完整的字节,同时也是为了节省存储空间和方便处理。

其表示形式为:

struct 位域结构名{类型说明符        位域名:位域长度}

其表示形式为:

struct  bit_struct{int  bit1:3;int  bit2:5;int  bit3:7;}data;

其中bit_struct表示位域结构体,bit1、bit2、bit3表示对应的位域,data表示位域结构体定义的变量。整个位域结构体占用2个字节,bit1占3位,bit2占5位,bit1和bit2共用一个字节,bit3占7位,独占一个字节

  1. #include "stdafx.h"
  2. #include <stdlib.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. struct  bit_struct
  5. {
  6.   char  bit1:3;
  7.   char  bit2:5;
  8.   char  bit3:7;
  9. }data;
  10. int main()
  11. {
  12.    data.bit1 = 0xAA;
  13.   data.bit2 = 0xAA;
  14.   data.bit3 = 0xAA;
  15. printf("sizeof(data) = %x \n data.bit1 = %x \n data.bit2 = %x \n data.bit3 = %x \n",sizeof(bit_struct),data.bit1,data.bit2,data.bit3);
  16.   system("pause");
  17.   return 0;
  18. }

运行结果:

f_0c94766b2ab3f1af37a979b0f91b1b11&t=png&o=&s=&v=1614851584.jpg 3、联合使用

举一个MCP2518FD芯片的例子:先看一下CAN帧格式:

f_91c23e7a3bbff95c2016f56a199ed2fc&t=png&o=&s=&v=1614851584.jpg


  1. //占用4个字节
  2. typedef struct _CAN_MSGOBJ_ID {
  3. uint32_t SID : 11;
  4. uint32_t EID : 18;uint32_t SID11 : 1;
  5. uint32_t unimplemented1 : 2;
  6. } CAN_MSGOBJ_ID;
  7. //占用4个字节
  8. typedef struct _CAN_TX_MSGOBJ_CTRL {
  9. uint32_t DLC : 4;
  10. uint32_t IDE : 1;
  11. uint32_t RTR : 1;
  12. uint32_t BRS : 1;
  13. uint32_t FDF : 1;
  14. uint32_t ESI : 1;
  15. #ifdef MCP2517FD
  16. uint32_t SEQ : 7;
  17. uint32_t unimplemented1 : 16;
  18. #else
  19. uint32_t SEQ : 23;
  20. #endif
  21. } CAN_TX_MSGOBJ_CTRL;
  22. //占用4个字节
  23. typedef uint32_t CAN_MSG_TIMESTAMP;//没有用到
  24. typedef union _CAN_TX_MSGOBJ {
  25. struct {
  26. CAN_MSGOBJ_ID id; //占4个字节
  27. CAN_TX_MSGOBJ_CTRL ctrl; //占4个字节
  28. CAN_MSG_TIMESTAMP timeStamp;//占4个字节
  29. } bF; //共享12个字节
  30. uint32_t word[3];//共享12个字节
  31. uint8_t byte[12];//共享12个字节
  32. } CAN_TX_MSGOBJ;
  33. txObj.bF.id.SID = CAN_TX_ID;
  34. txObj.bF.ctrl.DLC = CAN_DLC_4;//发送的数据长度
  35. txObj.bF.ctrl.IDE = 0;//标识符扩展位,在扩展帧中恒为隐性1,在标准帧中,IDE位于控制段,且
  36. 恒为显性0
  37. txObj.bF.ctrl.BRS = 0;//BRS(Bit Rate Switch)位速率转换开关,当BRS为显性位时数据段的位
  38. 速率与仲裁段的位速率一致,当BRS为隐性位时数据段的位速率高于仲裁段的位速率
  39. txObj.bF.ctrl.FDF = 0;//扩展数据长度,在标准的CAN帧中,控制场包含的保留位被指定为显性位发
  40. 送,但是在CAN-FD帧中以隐性位发送,主要用于区分标准CAN帧格式和CAN-FD的帧格式
  41. n = DRV_CANFDSPI_DlcToDataBytes(CAN_DLC_4);
  42. for (i = 0; i < n; i++)
  43. {
  44. txd[i] = Count;
  45. Count++;
  46. }uint8_t txBuffer[MAX_MSG_SIZE];
  47. txBuffer[0] = txObj->byte[0]; //not using 'for' to reduce no of instructions
  48. txBuffer[1] = txObj->byte[1];
  49. txBuffer[2] = txObj->byte[2];
  50. txBuffer[3] = txObj->byte[3];
  51. txBuffer[4] = txObj->byte[4];
  52. txBuffer[5] = txObj->byte[5];
  53. txBuffer[6] = txObj->byte[6];
  54. txBuffer[7] = txObj->byte[7];
  55. uint8_t i;
  56. for (i = 0; i < txdNumBytes; i++)
  57. {
  58. txBuffer[i + 8] = txd[i];
  59. }
  60. // Make sure we write a multiple of 4 bytes to RAM
  61. uint16_t n = 0;
  62. uint8_t j = 0;
  63. if (txdNumBytes % 4)
  64. {
  65. // Need to add bytes
  66. n = 4 - (txdNumBytes % 4);
  67. i = txdNumBytes + 8;
  68. for (j = 0; j < n; j++)
  69. {
  70. txBuffer[i + 8 + j] = 0;
  71. }
  72. }
  73. spiTransferError = DRV_CANFDSPI_WriteByteArray(index, a, txBuffer,
  74. txdNumBytes + 8 + n);
  75. if (spiTransferError)
  76. {
  77. return -4;
  78. }
  79. // Set UINC and TXREQ
  80. spiTransferError = DRV_CANFDSPI_TransmitChannelUpdate(index, channel,
  81. flush);
  82. if (spiTransferError)
  83. {
  84. return -5;
  85. }
  86. return spiTransferError;



原文链接:干货分享 | C语言的联合体 - 飞凌嵌入式行业资讯 - 保定飞凌嵌入式技术有限公司 (forlinx.com)

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