面试题：C语言联合体的内存分配与数据访问

Question

假设有如下联合体定义：union Data { int num; char ch; float f; }; 请分析在32位系统下，这个联合体占用多少字节内存，并说明当对联合体的不同成员赋值后，如何正确访问其中的数据，同时解释原因。

Answer 1

1. 联合体占用字节数：
   • 在32位系统下，int通常占4字节，char占1字节，float占4字节。
   • 联合体的大小取决于其最大成员的大小。所以union Data占用4字节内存。
2. 对不同成员赋值后访问数据：
   • 当对联合体的一个成员赋值后，访问另一个成员时，需要注意联合体成员共享同一块内存。
   • 例如：

   #include <stdio.h>
   union Data {
       int num;
       char ch;
       float f;
   };
   int main() {
       union Data data;
       data.num = 10;
       printf("data.num: %d\n", data.num);
       // 如果此时访问data.ch，它会读取num的第一个字节（因为内存共享）
       printf("data.ch: %c\n", data.ch);
       data.f = 3.14f;
       printf("data.f: %f\n", data.f);
       // 此时data.num和data.ch的值已经被覆盖，因为它们共享同一块内存
       // 如果再访问data.num或data.ch，得到的值是无意义的，因为内存已经被float数据覆盖
       return 0;
   }
   

   • 原因：联合体的所有成员在内存中从同一个地址开始存储，它们共享同一块内存空间。当对一个成员赋值时，会覆盖其他成员在内存中的值。所以在访问联合体成员时，要确保访问的是最近赋值的成员，否则可能得到错误或无意义的数据。