Aprenda Uniões | Compreendendo Structs e Memória

Definição

Uma união é um tipo de dado definido pelo usuário em C, semelhante a uma estrutura. A principal diferença é que todos os seus membros compartilham o mesmo local de memória. Em qualquer momento, apenas um membro pode armazenar um valor.

Uniões são usadas com pouca frequência, mas são úteis quando se deseja uma variável que possa armazenar diferentes tipos de dados em momentos distintos enquanto economiza memória.

Os dados estão localizados na mesma área de memória para todos os membros da união. Isso significa que todos os membros da união compartilham o mesmo endereço de memória, e o tamanho da união é igual ao tamanho de seu maior membro.

O principal uso de uma união é a imposição de diferentes tipos de dados em uma única área de memória comum, ou seja, a representação de uma área de memória como diferentes tipos de dados.

Como em uma união os campos estão na mesma célula de memória, é possível processar os mesmos dados de maneiras diferentes:

main.c


              12345678910111213141516
            
#include <stdio.h>

// declaring a union 
union Data {
    int a;
    char b;
} data;

int main() {
    data.a = 77; // assigning a value to variable a

    printf("Value of data.a: %d\n", data.a);
    printf("Value of data.b: %c\n", data.b);

    return 0;
}

No exemplo, as variáveis data.a e data.b compartilham a mesma memória. Atribuímos o valor 77 a a, mas podemos interpretar os mesmos bytes como um caractere em b.

Alinhamento em uniões

Assim como as estruturas, as uniões também utilizam alinhamento e preenchimento. O compilador pode adicionar bytes extras para que cada membro comece no limite de memória apropriado.

main.c


              12345678910111213
            
#include <stdio.h>

union Data {
    int a; // 4 bytes
    double b; // 8 bytes
    char c[20]; // 20 bytes
};

int main() {
    printf("Size of union Data: %zu bytes\n", sizeof(union Data));

    return 0;
}

Uma união pode armazenar apenas um valor por vez, e seu tamanho é igual ao tamanho de seu maior membro. No exemplo com int a (4 bytes), double b (8 bytes) e char c[20], o tamanho mínimo da união é 20 bytes. No entanto, o compilador pode adicionar bytes extras para alinhamento, garantindo que double ou int comecem no limite de memória apropriado. Como resultado, sizeof(union Data) pode ser maior que 20, por exemplo, 24 bytes.

Tarefa

Swipe to start coding

A união Data armazena cada valor como um int e permite o acesso ao mesmo valor como um char. A função deve iterar sobre o array e exibir cada valor tanto como inteiro quanto como o caractere ASCII correspondente.

A função recebe dois parâmetros: um array de inteiros (values) e seu comprimento (n).

Utilizar uma union Data com dois membros: int a e char b.
Em um laço for, iterar sobre os elementos do array de 0 a n.
Atribuir o elemento atual do array ao membro int da união (data.a).
Exibir o valor inteiro data.a e a representação em caractere data.b.

Exemplo

{65, 66, 67, 68, 69} =>

Value as int: 65, Value as char: A
Value as int: 66, Value as char: B
Value as int: 67, Value as char: C
Value as int: 68, Value as char: D
Value as int: 69, Value as char: E

Solução

Tudo estava claro?

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Seção 3. Capítulo 3

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Uniões são usadas com pouca frequência, mas são úteis quando se deseja uma variável que possa armazenar diferentes tipos de dados em momentos distintos enquanto economiza memória.

O principal uso de uma união é a imposição de diferentes tipos de dados em uma única área de memória comum, ou seja, a representação de uma área de memória como diferentes tipos de dados.

Como em uma união os campos estão na mesma célula de memória, é possível processar os mesmos dados de maneiras diferentes:

main.c


              12345678910111213141516
            
#include <stdio.h>

// declaring a union 
union Data {
    int a;
    char b;
} data;

int main() {
    data.a = 77; // assigning a value to variable a

    printf("Value of data.a: %d\n", data.a);
    printf("Value of data.b: %c\n", data.b);

    return 0;
}

No exemplo, as variáveis data.a e data.b compartilham a mesma memória. Atribuímos o valor 77 a a, mas podemos interpretar os mesmos bytes como um caractere em b.

Alinhamento em uniões

Assim como as estruturas, as uniões também utilizam alinhamento e preenchimento. O compilador pode adicionar bytes extras para que cada membro comece no limite de memória apropriado.

main.c


              12345678910111213
            
#include <stdio.h>

union Data {
    int a; // 4 bytes
    double b; // 8 bytes
    char c[20]; // 20 bytes
};

int main() {
    printf("Size of union Data: %zu bytes\n", sizeof(union Data));

    return 0;
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Utilizar uma union Data com dois membros: int a e char b.
Em um laço for, iterar sobre os elementos do array de 0 a n.
Atribuir o elemento atual do array ao membro int da união (data.a).
Exibir o valor inteiro data.a e a representação em caractere data.b.

Exemplo

{65, 66, 67, 68, 69} =>

Value as int: 65, Value as char: A
Value as int: 66, Value as char: B
Value as int: 67, Value as char: C
Value as int: 68, Value as char: D
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