C++ 基础面试题, C++ 中 struct 和 union 的区别?如何使用 union 做优化?

Step 1

Q:: C++ 中 struct 和 union 的区别是什么？

A:: struct 和 union 都是用于定义数据结构的关键字，但它们在存储和使用数据时有所不同。struct 中的每个成员都有自己的内存空间，所有成员同时存在。相反，union 中的所有成员共享同一块内存空间，因此在任何给定时间点只能存储一个成员的值。这意味着 union 的大小等于它最大成员的大小，而 struct 的大小是所有成员大小的总和。使用 union 时需要特别小心，因为写入一个成员可能会导致另一个成员的值被覆盖。

Step 2

Q:: 如何使用 union 进行内存优化？

A:: union 的内存优化主要应用于需要存储多种类型数据但不会同时访问的情况。比如，在处理协议或硬件寄存器时，如果不同的数据类型在不同的时间段使用，我们可以使用 union 来减少内存占用。通过让多个变量共享同一内存，我们可以节省空间。这在资源受限的系统中尤其重要，比如嵌入式系统。

Step 3

Q:: 什么时候不应该使用 union？

A:: 当你需要同时访问多个成员时，union 不是一个好的选择，因为它只能保存一个成员的值。此外，如果数据的大小不同，使用 union 可能会导致内存对齐问题。在这些情况下，使用 struct 或单独的变量更为安全和清晰。