面试题：C语言中联合体与结构体内存分配对比

Question

请描述C语言中结构体和联合体在内存分配方式上有什么不同？假设有如下结构体和联合体定义： ```c struct { int a; char b; short c; } myStruct; union { int a; char b; short c; } myUnion; ``` 在32位系统下，分别计算`myStruct`和`myUnion`占用的内存大小，并说明原因。

Answer 1

1. 结构体和联合体内存分配方式的不同：
   • 结构体：结构体中的每个成员都有自己独立的内存空间，内存大小是所有成员大小之和，并且为了满足内存对齐规则，可能会在成员之间填充一些额外的字节。
   • 联合体：联合体的所有成员共享同一块内存空间，内存大小是其最大成员的大小，以满足最大成员的存储需求。
2. 计算myStruct和myUnion占用的内存大小及原因：
   • myStruct：
     • 在32位系统下，int通常占4字节，char占1字节，short占2字节。
     • 由于内存对齐规则，假设结构体的起始地址为0。int a从地址0开始，占用4字节（0 - 3）。char b占1字节，为了满足short c的2字节对齐要求，在char b后填充3字节，char b实际占用地址4，填充后到地址7。short c从地址8开始，占用2字节（8 - 9）。
     • 所以myStruct占用的内存大小为4 + 1 + 3 + 2 = 8字节。
   • myUnion：
     • 联合体中int占4字节，char占1字节，short占2字节。
     • 因为联合体所有成员共享同一块内存空间，其大小取最大成员的大小，这里最大成员是int，占4字节。
     • 所以myUnion占用的内存大小为4字节。