union共用体及其实例分析

【共用体定义】

百度百科

共用体表示几个变量共用一个内存位置，在不同的时间保存不同的数据类型和不同长度的变量。在union中，所有的共用体成员共用一个空间，并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。

【Kernel中的一个实例】

struct dst_entry
{
struct dst_entry        *next;
　　...
}...

struct rtable
{
union{
struct dst_entry    dst;
struct rtable       *rt_next;
}u;
　　...
}...

在rtable的共用体u的设计和dst_entry{}的定义是有规则可循的。说白了，dst_dentry的第一个成员是一个指针，而不是一个字符成员，这是依据公用体的性质而定义的。在共用体中，union占用的内存空间是最大成员所占用的空间。不同形式访问共用体，如u.dst和u.rt_next，它是按照内存对变量进行赋值的。可以看内核中的一段代码：

int ip_route_input(struct sk_buff *skb, u32 daddr, u32 saddr,
u8 tos, struct net_device *dev){
　　...
　　struct rtable * rth;
　　for (rth=rt_hash_table[hash].chain; rth; rth=rth->u.rt_next) {
if (rth->key.dst == daddr &&	...rth->key.tos == tos) {
　　...
rth->u.dst.lastuse = jiffies;
rth->u.dst.__use++;
skb->dst = (struct dst_entry*)rth;
　　...
}
}
　　...
}

在此实例中，共用体中真正有意义的变量是：u.rt_next和u.dst除next的所有变量，他们恰好分享了一个内存大小为dst_entry的union。

【测试】

#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

typedef struct{
int x;
int y;
}Point;

typedef struct
{
union{
Point p;
int x;
}u;
int pos;
int per;
}Tt;

int main()
{
Tt em;
Point *dmp;

printf("%d\n",sizeof(Tt));			//16
printf("%d\n",offsetof(Tt,u));			//0
printf("%d\n",offsetof(Tt,u.x));		//0
printf("%d\n",offsetof(Tt,u.p.x));		//0
printf("%d\n",offsetof(Tt,u.p.y));		//4
printf("%d\n",offsetof(Tt,pos));		//8
printf("%d\n",offsetof(Tt,per));		//12

em.u.p.x = 1;
em.u.p.y = 2;
printf("%d %d %d\n",em.u.p.x,em.u.p.y,em.u.x);	//1 2 1

dmp = (Point * )(&em);
printf("%d %d\n",dmp->x,dmp->y);		//1 2
return 0;
}