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Pesquisando sobre unions encontrei a seguinte informação:

Unions são geralmente usadas para conversões de tipo. Por exemplo, podemos usar uma union para escrever a representação binário de um inteiro em um arquivo em disco.

Primeiro criamos uma união entre um inteiro e uma matriz de 2 bytes:

union pw {
int i;
char ch[2];
};

Então, uma função que imprime os valores:

putw(union pw word, FILE *fp)
{
    //  Escreve a primeira metade
    putc(word->ch[0], fp);
    //  Escreve a segunda metade
    putc(word->ch[1], fp);
}

Não entendi muito bem o que o autor quis dizer com essa exemplificação. Ele quis dizer que através de uma union poderíamos utilizar, por exemplo, um inteiro como char? Existe algum outro exemplo relacionado a conversão de tipos utilizando unions? Outra dúvida: segundo os argumentos da função criada, ela iria receber uma union por cópia/valor, já que não há um especificador de ponteiro (*) na declaração, mas há a utilização de um ponteiro (->) no corpo da função.

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  • Se fosse a você deixava de consultar a fonte a que foi buscar essa informação. Quem ensina devia no mínimo saber que um int ocupa 4 bytes Commented 12/09/2015 às 16:31

1 Resposta 1

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O que são unions?

Uma union funciona como um bloco de memória que é usado para armazenar variáveis de diferentes tipos de forma que quando um novo valor é atribuído a qualquer um dos campos, a informação existente é sobrescrita com o novo valor. Ou seja, os campos compartilham o mesmo espaço na memória, ou parte dele (caso o campo for menor que o espaço total da union).

Assim, todos os campos da union começam no mesmo endereço de memória. Dessa forma você pode ir pegando pedaços do inteiro por vez e ir escrevendo eles no arquivo como fez.

Unions vs Structs

Sei que isso não faz parte da tua pergunta, mas só pra fins de comparação, esse funcionamento difere das struct's, onde cada campo tem seu endereço de memória distindo, seu espaço na memória. Ou seja, nas struct's, cada campo tem seu valor e ao atribuir um valor a um campo, não muda o valor de outro. Nas union's os campos tem o mesmo endereço de início.

Sobre o teu exemplo

Deixando as peculiaridades um pouco de lado por questões didáticas, um inteiro (int) em c/c++ geralmente ocupa 4 bytes (32 bits) de memória (com um processador 32 bits). Então no seu exemplo, na verdade, não é a 'metade' que tá sendo impressa primeiro, e sim o primeiro byte do int, porque o tipo char ocupa 1 byte. Então no exemplo você escreveu os dois primeiros bytes do int.

Exemplo simples de union

Aqui você pode ver como as union's podem ser usadas pra 'pegar pedaços' de um inteiro ou outro tipo de informação:

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

// O tamanho que a union armazena na memória é o tamanho do maior campo da union
union MinhaUnion {
    uint32_t x; // ocupa 4 bytes de memória
    uint16_t y; // ocupa 2 bytes de memória
    uint8_t z; // ocupa 1 byte de memória
}; // tamanho total que a union ocupa na memória é 4 bytes.

int main() {
    MinhaUnion u;

    // coloca o inteiro nos 4 bytes da union
    u.x = 123456789;

    // pega o inteiro total, depois o valor inteiro dos dois primeiros bytes, depois o inteiro somente do primeiro byte
    printf("X = %d, Y = %d, Z = %d\n", u.x, u.y, u.z);

    return 0;
}

Sobre os operadores -> e .

O operador -> é usado com ponteiros, variáveis que contém endereços de memória. Quando uma variável é passada por referência (declarando o parâmetro como int* i por exemplo) ao referenciar membros da variável dentro da função, deve-se usar o operador ->. Mas se a variável foi passada por valor, deve-se usar o operador . para referenciar os membros da struct ou union (ou métodos de um objeto, se você estiver usando C++). Modificando um pouco o exemplo cima, agora temos:

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

// O tamanho que a union armazena na memória é o tamanho do maior campo da union
union MinhaUnion {
    uint32_t x; // ocupa 4 bytes de memória
    uint16_t y; // ocupa 2 bytes de memória
    uint8_t z; // ocupa 1 byte de memória
}; // tamanho total que a union ocupa na memória é 4 bytes.

int imprimeUnion(union MinhaUnion un) {
    FILE *fp = NULL;

    fp = fopen("output.txt", "w");

    if (fp != NULL) {
        fprintf(fp, "X = %d, Y = %d, Z = %d\n", un->x, un->y, un->z);
        return 1;
    }

    return 0;
}

int main() {
    MinhaUnion u;

    // coloca o inteiro nos 4 bytes da union
    u.x = 123456789;

    // passa a union por valor e imprime os campos dela no arquivo
    imprimeUnion(u);

    return 0;
}

Veja o que o compilador diz sobre o código acima:

union_vs_struct.cpp: In function ‘int imprimeUnion(MinhaUnion)’:
union_vs_struct.cpp:18:51: error: base operand of ‘->’ has non-pointer type ‘MinhaUnion’
     fprintf(fp, "X = %d, Y = %d, Z = %d\n", un->x, un->y, un->z);
                                               ^
union_vs_struct.cpp:18:58: error: base operand of ‘->’ has non-pointer type ‘MinhaUnion’
     fprintf(fp, "X = %d, Y = %d, Z = %d\n", un->x, un->y, un->z);
                                                      ^
union_vs_struct.cpp:18:65: error: base operand of ‘->’ has non-pointer type ‘MinhaUnion’
     fprintf(fp, "X = %d, Y = %d, Z = %d\n", un->x, un->y, un->z);

Dizendo que o operando de -> (a variável que foi passada por valor - un) não é um ponteiro. Agora, se você trocar -> por . ou mudar a declaração do parâmetro na função pra que a variável seja passada por referência, o código compila, depende do que você pretende fazer.

Sobre a tal 'conversão'

Por fim, o que acontece não é uma "conversão" entre tipos. Mas como foi dito acima, pelo fato de todos os membros compartilharem o mesmo endereço de memória inicial, você pode pegar 'pedaços' do espaço de memória total da union e manipular eles através de outro campo (variável). Então se tiveres a seguinte union com dois campos:

union UNION {
    int num;
    char[4] vetor;
};

podes tratar o segundo byte do número como um char ao referenciar vetor[1] já que vetor e num referenciam o mesmo endereço de memória inicial.

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