union

有些結構的實例，可能包含不同型態的成員，然而，在某個時間點上，只會有一個成員是有效的，例如，你可能會設計一個磁頭結構，磁頭讀取磁帶中的資料並儲存為對應的資料型態：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    char cvalue;
    int ivalue;
    double dvalue;

    enum {CHAR, INT, DOUBLE} type;
} Head;

void readChar(Head *head, char cvalue) {
    head->cvalue = cvalue;
    head->type = CHAR;
}

void readInt(Head *head, int ivalue) {
    head->ivalue = ivalue;
    head->type = INT;
}

void readDouble(Head *head, double dvalue) {
    head->dvalue = dvalue;
    head->type = DOUBLE;
}

void print(Head *head) {
    switch(head->type) {
        case CHAR:
            printf("%c\n", head->cvalue);
            break;
        case INT:
            printf("%d\n", head->ivalue);
            break;
        case DOUBLE:
            printf("%i\n", head->dvalue);
            break;
    }
}

int main() { 
    Head head;

    readInt(&head, 10);
    print(&head);

    readChar(&head, 'A');
    print(&head);

    return 0; 
} 

在上例中，Head 一次只儲存一種資料，並依 type 決定該寫出哪種資料，因為 Head 一次只儲存一種資料，不需要分別為 cvalue、ivalue、dvalue 各開一個記憶體空間。

你可以使用 union，它是一種特殊的結構，維護足夠的空間來置放多個資料成員中的一種，而不是為每個資料成員配置各自空間，例如：

#include <stdio.h>

typedef struct {
    union {
        char cvalue;
        int ivalue;
        double dvalue;
    } value;

    enum {CHAR, INT, DOUBLE} type;
} Head;

void readChar(Head *head, char cvalue) {
    head->value.cvalue = cvalue;
    head->type = CHAR;
}

void readInt(Head *head, int ivalue) {
    head->value.ivalue = ivalue;
    head->type = INT;
}

void readDouble(Head *head, double dvalue) {
    head->value.dvalue = dvalue;
    head->type = DOUBLE;
}

void print(Head *head) {
    switch(head->type) {
        case CHAR:
            printf("%c\n", head->value.cvalue);
            break;
        case INT:
            printf("%d\n", head->value.ivalue);
            break;
        case DOUBLE:
            printf("%i\n", head->value.dvalue);
            break;
    }
}

...略

在 Head 中定義了匿名的 union 並建立了 value 成員，union 配置足夠大的空間以來容納最大長度的資料成員，以上例而言，最大長度是 double 型態，因此 value 成員的大小是 double 的長度，由於 union 的資料成員共用記憶體空間，存取當前具有合法值的資料成員，才能正確地取資料，