union versus struct

Bonsoir tout le monde.

Cela fait maintenant plusieurs années que j'écris des lignes de code en C sans jamais avoir utilisé union. Jusqu'à présent je n'en ressens aucun besoin et m'en suis passé sans problème ;).

Cependant, puisque cette forme d'encapsulation de données existe, c'est qu'elle doit bien avoir un intérêt.

Hormis le gain de mémoire utilisée*, quel peut être l'autre intérêt d'utiliser union à la place de struct ?






* L'un(e) d'entre vous pourrait-il m'expliquer comment on peut économiser de la mémoire avec un union ? Je comprends bien le fait d'accéder à une donnée à la fois, mais toutes les données sont toutes en mémoire. À moins que ce soit sur ce point que je me fourvoie...

Une union n'a rien à voir avec un struct.

Un struct permet de stocker plusieurs variables de types différents et a une taille égale à la somme de la taille des variables qu'elle contient.

Une union permet de stocker une seule variable à la fois mais qui peut être de plusieurs type. La taille d'une union est donc la taille du type le plus gros qu'elle peut contenir.

exemple :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8

typedef union { int x; float y; }MonUnion;   MonUnion toto;

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La taille de l'union sera de sizeof(float).
On pourra soit stocker un int, soit stocker un float mais pas les deux.

A noter que si on stocke un int, rien n'empêche de faire : toto.y ce qui retournera un float.
Le float, plus grand que l'int sera donc composé de l'int ainsi que quelques octets indéterminé.

Inversement, on peut aussi stocker un float et faire toto.x ce qui retournera un int.
L'int, plus petit que le float, sera composé de quelques octets du float mais pas tous.

Hello,

— Sur le plan de la syntaxe, « union » s'utilise exactement comme « struct » ;
— Sur le plan de la mémoire, les membres d'une union partagent tous le même emplacement mémoire. Par conséquent, quand tu écris dans un membre, tu écrases les autres, et la taille d'une union est celle du membre le plus grand.

C'est utile quand tu ne sais pas à l'avance quel est le type du paramètre que tu vas recevoir… ou renvoyer ! Car une union est un type tout-à-fait légitime qui peut être appliqué à une fonction (comprendre par là : à ce qu'elle renvoie). Si tu écris :

Code:

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1 2 3 4

union { int i; /* Entier */ char * s; /* Chaîne */ double d; /* Float */ }

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… et que tu as un moyen par ailleurs de savoir quel paramètre est valide à un moment donné, alors tu peux garder la sémantique et les contrôles à la compilation plutôt que référencer le paramètre avec un pointeur « void * » et laisser le compilateur travailler à l'aveugle.

Intéressante ton explication.

Pourrait-on rapprocher (de loin tout même ;) le fonctionnement d'une union avec les template en C++ ?

Par exemple une union :

Code:

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1 2 3 4 5 6

typedef union { char w; int x; float y; double z; } BaseType;

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Et ensuite l'utiliser sur une fonction :

Code:

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BaseType addition (BaseType a, BaseType b);

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Citation:

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Envoyé par gerald3d

Pourrait-on rapprocher (de loin tout même ;) le fonctionnement d'une union avec les template en C++ ?

Par exemple une union :

Code:

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1 2 3 4 5 6

typedef union { char w; int x; float y; double z; } BaseType;

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De très loin, alors. « union » existe toujours en C++ et le code template est un concept très différent. Par contre, les unions (avec les structures, d'ailleurs) ont été largement utilisés pour implémenter les concept objets.

La seule chose qu'il faut retenir est que dans le cas d'une structure, tes éléments sont disposés en mémoire comme suit :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7

0 0 0 0 1 0 1 5 9 7 | | | | | +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+ |c | int x | float y | double z | +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

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… alors que dans le cas d'une union, tu obtiens ceci :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

0 0 0 8 | | +--+--+--+--+--+--+--+--+ |c | | | +--+ | | | int x | | +--+--+--+--+ | | float y | | +--+--+--+--+ | | double z | +--+--+--+--+--+--+--+--+

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… c'est-à-dire que tous les éléments sont confondus à la même position mémoire.

Citation:

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Et ensuite l'utiliser sur une fonction :

Code:

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BaseType addition (BaseType a, BaseType b);

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Oui… à la condition que tu ajoutes en plus un paramètre à ta fonction qui puisse lui permettre de savoir quel paramètre il faut utiliser ! C'est en ce sens qu'il ne s'agit pas de code template : il s'agit toujours de la même fonction, qui traite elle-même tous les cas de figure dans la même procédure. Par contre, tu peux effectivement te servir d'un type « union » pour renvoyer un résultat dans le même format que les paramètres d'entrée.

Ça, ce sont des cas d'école, mais l'un des meilleurs exemples d'utilisation propre d'une union sont les événements « XEvent » de X-Window. Jettes-y un œil si tu le peux.

Citation:

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Envoyé par Obsidian

Oui… à la condition que tu ajoutes en plus un paramètre à ta fonction qui puisse lui permettre de savoir quel paramètre il faut utiliser ! C'est en ce sens qu'il ne s'agit pas de code template : il s'agit toujours de la même fonction, qui traite elle-même tous les cas de figure dans la même procédure. Par contre, tu peux effectivement te servir d'un type « union » pour renvoyer un résultat dans le même format que les paramètres d'entrée.

Ça, ce sont des cas d'école, mais l'un des meilleurs exemples d'utilisation propre d'une union sont les événements « XEvent » de X-Window. Jettes-y un œil si tu le peux.

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Je comprends tout à fait ta remarque. Je jetterai à l'occasion un oeil sur Xevent.

Merci à tous de vos commentaires constructifs.

Il est également courrant d'utiliser des unions "étiquetés" (tagged union) pour garder en mémoire quel champ est utilisé (et ainsi ne pas se tromper).

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

enum e_type_union { ENTIER; FLOTTANT; };   struct s_union_intfloat { enum e_type_union type; union u_intfloat { int i; float f; } u; };

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Certains langages permettent de faire ça directement.

Une autre utilisation que l'on peut notamment trouver dans le K&R est celle de faire un padding automatique, puisque l'union résultante est au moins aussi grande que le type le plus grand qu'elle contient.

Sinon il me semble que Winsock avait une construction qui utilisait les unions anonymes et qui ressemblait à ça (fortement simplifiée) :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9

struct sockaddrin_s { union { long addr; unsigned char b_addr[4]; }; };

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ce qui permettait d'accéder à une adresse IPv4 sous la forme d'un long (addr) ou de 4 octets.

Similairement, même si le standard ne le supporte pas (on ne doit normalement jamais lire un champ d'une union qui ne soit pas le dernier champ écrit), j'avais vu un swap little-endian big-endian implémenté comme ça :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

union { char bytes[4]; float f; } u, u2;   u.f = monfloat; u2.bytes[0] = u.bytes[3]; u2.bytes[1] = u.bytes[2]; u2.bytes[2] = u.bytes[1]; u2.bytes[3] = u.bytes[0]; /* u2.f vaut maintenant u.f swappé */

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