面试题：C++ 中union节省内存原理及应用

Question

请简述C++中union节省内存的原理。假设有一个包含int、float和char数组的union，给出它的定义并说明在32位和64位系统下占用内存大小分别是多少，为什么？

Answer 1

1. union节省内存的原理

在C++中，union 允许不同的数据类型共享同一块内存空间。它只有一个成员会处于活动状态，也就是说在任何时刻，只有一个成员的值是有效的。这样，union 分配的内存大小仅为其最大成员所需的内存大小，而不是所有成员大小之和，从而达到节省内存的目的。

2. union定义

union MyUnion {
    int intValue;
    float floatValue;
    char charArray[5];
};

3. 32位系统下占用内存大小及原因

• 大小：在32位系统下，int 通常为4字节，float 也是4字节，char[5] 为5字节。由于 union 分配内存大小是其最大成员的大小，所以 MyUnion 在32位系统下占用5字节。
• 原因：union 以最大成员所需内存来分配空间，charArray[5] 是这里最大的成员，需要5字节，因此整个 union 占用5字节。

4. 64位系统下占用内存大小及原因

• 大小：在64位系统下，int 通常仍为4字节，float 为4字节，char[5] 为5字节。同样，MyUnion 在64位系统下占用5字节。
• 原因：原理与32位系统相同，union 按照最大成员 charArray[5] 的大小5字节来分配内存空间。