联合体是一种特殊的C++数据类型，它允许多个成员共享同一块内存空间，但同一时间只能存储其中一个成员的值。这使得联合体在需要节省内存空间或进行类型双关操作时非常有用。例如，当不同时间需要存储不同类型数据，但这些数据不会同时使用时，联合体可以有效利用内存。然而，使用联合体时必须注意，修改一个成员的值会导致其他成员的值失效，因此需要明确知道当前哪个成员存储的是有效数据。此外，联合体也常用于与结构体结合，实现更灵活的数据存储。

💡 联合体是一种特殊的数据类型，其所有成员共享同一块内存空间，但任何时候只能有一个成员存储有效值。这与结构体不同，结构体的每个成员都有自己独立的内存空间。

📦 联合体的大小由其最大的成员的大小决定。例如，如果一个联合体包含一个int（通常4字节）、一个float（通常4字节）和一个20字节的字符数组，那么这个联合体的大小至少是20字节。

⚠️ 当给联合体的一个成员赋值时，其他成员的值会变得无效。这是因为所有成员共用内存，写入一个成员会覆盖掉其他成员可能存储的数据。因此，使用联合体时必须清楚地知道当前哪个成员持有有效数据。

💾 联合体的应用场景主要包括节省内存空间，尤其是在需要不同时间存储不同类型数据且它们不会同时使用的情况下。此外，它还可以用于类型双关（Type Punning），即在底层编程中查看同一块内存的不同解释，但这需要谨慎操作以避免未定义行为。

🤝 联合体常常与结构体结合使用，例如在一个结构体中，可以使用联合体来存储不同类型的消息内容，并用一个额外的成员（通常是枚举类型）来指示当前联合体中存储的是哪种类型的数据，从而安全地使用联合体。

联合体 (union)：共享内存的特殊数据类型

什么是联合体？
联合体是一种特殊的数据类型，它允许在同一块内存空间存储不同类型的数据。 这意味着，联合体的所有成员共享同一块内存，任何时候只能有一个成员存储有效的值。你可以把联合体想象成一个“房间”，这个房间可以用来存放不同类型的“物品”，但一次只能存放一件“物品”。
定义联合体

union Data {    int intValue;    float floatValue;    char stringValue[20];};

union 关键字表明我们正在定义一个联合体。Data 是这个联合体的名称。花括号 {} 内部定义了联合体的成员。
使用联合体

#include <iostream>#include <cstring>union Data {    int intValue;    float floatValue;    char stringValue[20];};int main() {    Data data;    // 存储整数值    data.intValue = 100;    std::cout << "intValue: " << data.intValue << std::endl;    // 存储浮点数值，此时 intValue 的值不再有效    data.floatValue = 3.14f;    std::cout << "floatValue: " << data.floatValue << std::endl;    // 此时访问 data.intValue 将会得到未定义的值    // 存储字符串值，之前的值都不再有效    strcpy(data.stringValue, "Hello");    std::cout << "stringValue: " << data.stringValue << std::endl;    return 0;}

联合体的大小由其最大的成员的大小决定。当给联合体的一个成员赋值时，其他成员的值会变得无效。 你需要清楚地知道当前联合体中哪个成员存储了有效的值。
联合体的应用场景
节省内存空间： 当需要在不同的时间存储不同类型的数据，但这些数据不会同时使用时，可以使用联合体来节省内存。类型双关 (Type Punning)： 在某些底层编程或需要直接操作内存的情况下，可以使用联合体来查看同一块内存的不同类型解释，但这需要非常小心，避免出现未定义的行为。与结构体结合使用： 联合体常常与结构体结合使用，例如，在一个表示消息的结构体中，消息的内容可能是不同的类型，可以使用联合体来存储不同类型的消息内容。
使用联合体的注意事项
由于联合体的成员共享内存，因此在给一个成员赋值后，其他成员的值会变得无效。你需要维护当前有效成员的信息。联合体不能包含带有构造函数或析构函数的类类型的成员，除非这些构造函数和析构函数是平凡的 (trivial)。使用联合体需要谨慎，确保你清楚地知道当前存储在联合体中的数据类型，避免数据错误。