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联合体

联合体是一种用户定义的类型，由位于同一内存区域的字段组成，原因是这些字段相互重叠。这样就可以将一种类型的值写入联合体，然后在另一种类型的解释中读取其内部表示（位级）。因此，我们可以提供从一种类型到另一种类型的非标准转换。

联合体字段可以是任何内置类型，但字符串、动态数组和指针除外。此外，在联合体中，可以使用具有相同简单字段类型且不带构造函数/析构函数的结构体。

编译器会为联合体分配一个内存单元，其大小等于所有元素类型的最大大小。因此，对于具有 long（8 字节）和 int（4 字节）等字段的联合体，将分配 8 字节。

联合体的所有字段都位于相同的内存地址，即在联合体的起始位置对齐（偏移量为 0，可以使用 offsetof 进行检查，参见打包结构体一节）。

描述联合体的语法与描述结构体类似，但使用的是 union 关键字。它的后面是一个标识符，然后是一个包含字段列表的代码块。

例如，某种算法可能会使用 double 类型的数组来存储各种设置，只因为 double 类型是最大字节数等于 8 的类型之一。假设设置中有诸如 ulong 的数字。由于 double 类型不能保证准确再现较大的 ulong 值，因此需要使用联合体将 ulong“打包”到 double 中，然后再“解包”回来。

#define MAX_LONG_IN_DOUBLE       9007199254740992
// FYI: ULONG_MAX            18446744073709551615

union ulong2double
{
   ulong U;   // 8 bytes
   double D;  // 8 bytes
};
ulong2double converter;

void OnStart()
{
   Print(sizeof(ulong2double)); // 8

   const ulong value = MAX_LONG_IN_DOUBLE + 1;

   double d = value; // possible loss of data due to type conversion
   ulong result = d; // possible loss of data due to type conversion

   Print(d, " / ", value, " -> ", result);
   // 9007199254740992.0 / 9007199254740993 -> 9007199254740992

   converter.U = value;
   double r = converter.D;
   Print(r);               // 4.450147717014403e-308
   Print(offsetof(ulong2double, U), " ", offsetof(ulong2double, D)); // 0 0
}

ulong2double 结构体的大小等于 8，因为它的两个字段都具有此大小。因此，字段 U 和 D 完全重叠。

就整数而言，9007199254740992 是 double 类型能够可靠存储的最大精确整数值。在本例中，我们尝试用 double 来多存储一个数字。

从 ulong 到 double 的标准转换会造成精度损失：将 9007199254740993 写入 double 类型的变量 d 后，我们读取到的值是经过“舍入”的值 9007199254740992（有关以 double 类型存储数字的更多细节，请参见实数一节）。

使用转换器时，数字 9007199254740993 将“原样”地写入联合体，无需转换，因为我们将其赋值给 ulong 类型的 U 字段。该数字的 double 表示可从字段 D 中获得，同样没有经过转换。我们可以放心地将其复制到其他变量和数组（如 double）。

虽然生成的 double 值看起来很奇怪，但如果需要通过反向转换提取，它与原始整数完全匹配：写入 double 类型的 D 字段，然后从 ulong 类型的 U 字段读取。

联合体可以包含构造函数和析构函数，也可以包含方法。默认情况下，联合体成员具体公共访问权限，不过可以像在结构体中那样，使用访问修饰符进行调整。

访问权限

类和接口