Unie i efektywne wykorzystanie pamięci

Unia to specjalny typ danych, który umożliwia przechowywanie różnych typów danych w tym samym obszarze pamięci.

W tej lekcji nauczy się Pan/Pani:

• Jak definiować i używać unii.
• Czym różnią się struktury od unii.
• Jak unie optymalizują wykorzystanie pamięci.

Czym jest unia?

Unia przypomina strukturę, ale wszystkie jej składowe współdzielą ten sam obszar pamięci.

Przykład:

union Data { int i; float f; char str[20]; };

Składowe i, f i str współdzielą tutaj ten sam obszar pamięci.

Deklarowanie i używanie unii

Unie deklaruje się i używa podobnie jak struktury:

union Data d1;

Przypisywanie wartości:

d1.i = 10;

W danym momencie wartość może przechowywać tylko jedna składowa.

Przykład: używanie unii

Ten program demonstruje przechowywanie wartości przez unię we współdzielonym obszarze pamięci.

#include <stdio.h>

union Data {
    int i;
    float f;
    char str[20];
};

int main() {
    union Data d1;
    d1.i = 10;
    printf("Integer: %d\n", d1.i);
    d1.f = 20.5;
    printf("Float: %f\n", d1.f);
    return 0;
}

Przydzielanie pamięci dla unii

W przeciwieństwie do struktur rozmiar unii jest określany przez jej największą składową.

Przykład:

union Data { int i; // 4 bytes float f; // 4 bytes char str[20]; // 20 bytes };

Rozmiar tej unii wynosi 20 bajtów, a nie 28.

Różnica między strukturą a unią

Struktura:

• Każda składowa ma osobny obszar pamięci.
• Rozmiar jest sumą rozmiarów wszystkich składowych.

Unia:

• Wszystkie składowe współdzielą ten sam obszar pamięci.
• Rozmiar jest określany przez największą składową.

Przykład: porównanie struktury i unii

Ten program pokazuje rozmiar pamięci struktury i unii.

#include <stdio.h>

struct StructExample {
    int i;
    float f;
    char str[20];
};

union UnionExample {
    int i;
    float f;
    char str[20];
};

int main() {
    printf("Size of struct: %lu bytes\n", sizeof(struct StructExample));
    printf("Size of union: %lu bytes\n", sizeof(union UnionExample));
    return 0;
}

Kiedy używać unii?

Unie są przydatne, gdy:

• Efektywne wykorzystanie pamięci jest priorytetem.
• Zmienna musi przechowywać różne typy danych w różnych momentach.
• Pracuje się z rejestrami sprzętowymi.

Podsumowanie

W tej lekcji nauczył się Pan/nauczyła się Pani:

• Jak działają unie i jak oszczędzają pamięć.
• Czym różnią się struktury od unii.
• Jak używać unii w praktycznych zastosowaniach.

Następnie pozna Pan/Pani wyliczenia w języku C!