union 类型数据存储及计算

今天在做一个C语言题目的时候，碰上了这样一题：

#include <iostream>

using namespace std;

    union
    {
        int i;
        char x[2];
    }a;

int main()
{
    a.x[0] = 10;
    a.x[1] = 1;
    cout<<a.i;
    system("pause");
    return 0;
}

结果是这样的:




开始我的思路是 int 占四个字节，x[0],x[1]分别一个字节，由于惯性地认为x[0]是排在x[1]前面的，int第一个字节与之对应前面的一个字节x[0]，第二节字节对应x[1]，这样结果就是00001010 00000001也就是2561，但事实上却是 00000001 00001010，也就是256 + 10 = 266，我也是百思不得其解，后面找各种资料，终于发现了其中奥秘。

众所周知，c语言分为很多版本，其中用的比较多的就是c80和c99两种版本，现在我们用的基本上都是c99，这里以c99为标准。（c80中int占两个字节，而c99中占4个字节）

通过查阅资料，得知计算机分为大端和小端两种方式存储，主要跟cpu的内部指令有关，那么下***体说一下这两种存储方式的区别。

大端模式和小端模式。

大端模式（Big_endian）：字数据的高字节存储在低地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中。

小端模式（Little_endian）：字数据的高字节存储在高地址中，而字数据的低字节则存放在低地址中。

union 型数据所占的空间等于其最大的成员所占的空间，当然这句话是在c80上适用，但是在c99上是不适用的，c99中不管是struct 还 union类型都要考虑内存对齐的情况，这里不细说。对union 型的成员的存取都是相对于该联合体基地址的偏移量为0 处开始，也就是联合体的访问不论对哪个变量的存取都是从union 的首地址位置开始。

先分析一下，按照上面关于大小端模式的定义，假设int 类型变量i 被初始化为1。

以大端模式存储，其内存布局如下图：




以小端模式存储，其内存布局如下图：



那么我们可以根据大端和小端的特性来判断

数组元素的排列永远是从地地址到高地址，这个和cpu采用的大端或者是小端没有影响，所以，对于大端模式，字符数组对应的int 数据内存：




小端模式：



而一般现在所用的cpu基本上是采用的小端模式，也就是第二种对应方式，所以计算方式有所改变。

其次，我们可以通过int类型的低位与字符型数组的第一个元素是否相等来判断一台机器的cpu采用的是大端模式还是小端模式：

这里用开始的union程序也就是：i == a.x[0]来进行判断.

#include <iostream>
using namespace std;

union
{
    int i;
    char x[2];
}a;

int main()
{
    a.x[0] = 1;
    a.x[1] = 0;
    if (a.i == a.x[0])
        cout << "litter"<<endl;
    else
        cout << "big"<<endl;
    return 0;
}