[C++知识库]C语言开发之UNION

union简介

union常见于C语言嵌入式开发中，union中的数据分享同一段内存，大小与最大的数据类型一致。

union应用

查看浮点数的16进制表示：

#include<stdio.h>
#include <stdint.h>

uint32_t float2int(float a){
    union{
        float a;
        uint32_t b;
    }u;
    u.a = a;
    return u.b;
}

int main(){
    float num = 1.5;
    printf("%x\n", num);
    printf("%x\n",float2int(num));
    return 0;
}

输出：

//这里的输出是乱的，运行不同次输出结果不一样
d6009ab8
//这里的输出是符合IEEE754标准的
3fc00000

3fc00000
转换为二进制
0011 1111 1100 0000 0000 0000 0000 0000
0,01111111,100 0000 0000 0000 0000 0000
指数位 -127为0
尾数位个位补1变为1.1，转为10进制1.5。
最终结果1.5*2^0 = 1.5

为啥是乱的？个人解释如下，如有专业人员还望指正：
查看汇编代码

gcc union.c -S
ls
cat union.s

main:
        stp     x29, x30, [sp, -32]!
        add     x29, sp, 0
        fmov    s0, 1.5e+0
        str     s0, [x29, 28]
        ldr     s0, [x29, 28]
        fcvt    d0, s0
        adrp    x0, .LC0
        add     x0, x0, :lo12:.LC0
        bl      printf
        ldr     s0, [x29, 28]
        bl      float2int
        mov     w1, w0
        adrp    x0, .LC0
        add     x0, x0, :lo12:.LC0
        bl      printf
        mov     w0, 0
        ldp     x29, x30, [sp], 32
        ret

先看下面一段，将数据读入s0，(str后ldr，转入外存再转入内存，可能与内外存数据一致有关)然后利用fcvt指令转换位double型存入d0。

  fmov    s0, 1.5e+0
        str     s0, [x29, 28]
        ldr     s0, [x29, 28]
        fcvt    d0, s0
        adrp    x0, .LC0

而我们的printf，输出类型位"%x"，为整数，所以printf函数找不到d0寄存器（存储浮点数的寄存器），找错寄存器位置导致的。
2.大小端转换

#include<stdio.h>
#include <stdint.h>

uint32_t big2low(uint32_t num){
    union{
        uint32_t num;
        uint8_t base[4];
    }u;
    u.num = num;
    uint32_t res = 0x00000000;
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        res = (res | u.base[i]) << 8;
    }
    res = (res | u.base[3]);
    return res;
}

int main(){
    uint32_t num = 0x12345678;
    printf("%x\n", num);
    printf("%x\n",big2low(num));
    return 0;
}

编译运行

12345678
78563412