Уроки по программированию

8.3. Смеси

Смесь - это средство, позволяющее хранить в отдельные моменты времени
данные различных типов в одном и том же месте памяти. Смеси дают возможность
работать в одной и той же области памяти с данными различного вида, не внося в
программу какую-либо информацию, зависящую от машины. В некоторых литературных
источниках можно встретить другое название смеси - объединение.

Смеси описываются таким же образом, как и структуры, но вместо
ключевого слова struct используется ключевое слово union. Вы можете, как и для
структур, определить шаблон смеси с именем типа и в этом же операторе одну или
несколько переменных смеси либо описание переменных может быть отделено от
определения шаблона. Вот пример шаблона смеси с именем типа ELEMENTS:

union ELEMENTS {
int number;
float real;
char symbol;
char *pointer;
};

Теперь описываем данные типа смесь:

union ELEMENTS dat, mas[5], *pu;

В этом примере определяется переменная смеси dat, массив переменных смеси mas, и указатель на смесь - pu. При объявлении объекта программы типа смесь
компилятор выделяет объем памяти достаточный для хранения максимального по
размеру элемента смеси. В приведенном примере переменная dat будет занимать 4
байта. Этого достаточно для размещения элемента типа float и любого из всех остальных элементов смеси.

Для получения доступа к элементу смеси, как и для структур,
используется операция . (точка). Так как смесь хранит значение только одного из
элементов, операция получения элемента показывает какой тип данных
используется. Например:

dat.number=57;

dat.real=3.5;

mas[2].symbol='A';

Программист должен сам следить за типом данных, записываемых в данный
момент в смесь. Для переменных типа смесь можно использовать операции взятия
адреса и получения элемента через указатель:

pu=&dat;

x=pu->number;

В заключение приведем пример программы, иллюстрирующей возможности
использования смеси для печати двоичных ASCII-кодов символов, вводимых с
клавитуры. Программа печатает символ и его двоичный код до тех пор, пока не
будет введен символ $ (знак денежной единицы).

/* Программа выдачи двоичного кода введенного символа */

/* Для завершения работы программы ввести символ $ */

#include <stdio.h>

main(){

struct BYTE {

unsigned a: 1;

unsigned b: 1;

unsigned c: 1;

unsigned d: 1;

unsigned e: 1;

unsigned f: 1;

unsigned g: 1;

unsigned h: 1;

};

union SYMB {

unsigned char ch;

struct BYTE bit;

}symbol;

do {
symbol.ch=getche(); /* Функция getche читаетсимвол */
printf(":"); /* и отображает его на экране */

if (symbol.bit.h) printf("1");else printf("0");
if (symbol.bit.g) printf("1"); else printf("0");
if (symbol.bit.f) printf("1"); else printf("0");
if (symbol.bit.e) printf("1"); else printf("0");
if (symbol.bit.d) printf("1"); else printf("0");
if (symbol.bit.c) printf("1"); else printf("0");
if (symbol.bit.b) printf("1"); else printf("0");
if (symbol.bit.a) printf("1"); else printf("0");

printf("\n");
}
while (symbol.ch!='$');
}
/* Конец программы */

Результат выполнения программы:

g:01100111

2:00110010

=:00111101

л:11011011

f:01100110

Ж:10110110

\:01011100

б:11010001

!:00100001

к:11011010

$:00100100

Рассмотренная программа использует переменную типа смесь - symbol, которая с одной стороны может представлять
собой данное типа char, а с другой,
- данное типа битовое поле. Именно эта особенность позволяет достаточно просто
реализовать программу печати кодов вводимых символов. Обратите внимание на то,
что проверка значений битовых полей производится в порядке обратном тому,
который дан в описании битовых полей шаблона BYTE. Это обусловлено особенностью формирования битовых
полей в направлении от младших битов к старшим. Включение в смесь битовых полей
единичного размера, количество которых соответствует числу бит максимального по
длине данного смеси, позволяет получить доступ не только к данному в целом,
находящемуся в смеси, но к каждому его биту в отдельности.