c - 为什么此代码的输出与预期不同？

Question

我正在学习 C 结构体和 union ，并且遇到了这段代码。据我所知， union 的工作方式类似于对象，因此 printf 应该与a、b、c、d

#include <stdio.h>

union Type {
    char A[2];
    struct{
        char B;
        char C;
    };
};

int main(){

    Type Data;
    Data.A[0] = 'a';
    Data.A[1] = 'b';
    Data.B = 'c';
    Data.C = 'd';

        printf("%c %c %c %c \n", Data.A[0], Data.A[1], Data.B, Data.C);
    return 0;
}

为什么输出实际上不是 a、b、c、d？

Answer 1

来自Union type

In C and C++, untagged unions are expressed nearly exactly like structures (structs), except that each data member begins at the same
location in memory.

union 的大小是 union 中最大元素的大小。对于你的情况

union Type {
    char A[2];
    struct{
        char B;
        char C;
    };
};

为整个 union 分配了总共两个字节，并且所有成员开始从 union 的相同基址起始地址访问数据。

当这两个语句

Data.A[0] = 'a';
Data.A[1] = 'b';

看起来像

      A[0]                  A[1]
 -------------------------------------------
|      'a'         |        'b'            |
 -------------------------------------------
       B                    C   
0x100              0x101
  |
 lets assume 0x100 as base address of union

如果您访问 Data.A[0] 和 Data.B，两者都会打印为 a 作为 Data .A[0] 和 Data.B 开始从起始地址(即 0x100)访问数据。此外，Data.A[1] 和 Data.C 将打印与从 0x101 内存位置访问数据相同的内容。

当下面这两个语句

Data.B = 'c';
Data.C = 'd';

执行，看起来像

               A[0]                       A[1]
 ------------------------------------------------------------------
|      'c' (overwritten 'a')  |    'd'(overwritten 'b')            |
 -------------------------------------------------------------------
               B                              C   
0x100                         0x101
  |
 lets assume 0x100 as base address of union

现在，如果您同时打印 Data.A[0] 和 Data.B，它会打印 0x100 内存位置的数据，并且这是 c 因为早期的数据被覆盖。同样，Data.A[1] 和 Data.C 都会打印 d。