聯合體與結構體的區別

• 聯合體(union)，與結構體(struct)有極為相似的語法結構，跟struct一樣可以有多種數據類型和成員
• 結構體(struct)中所有變量是“共存”的——優點是“有容乃?”，全?；缺點是struct內存空間的分配是粗放的，不管?不?，全分配。
• 聯合體(union)中是各變量是“互斥”的——缺點就是不夠“包容”； 但優點是內存使?更為精細靈活，也節省了內存空間

union { // 聯合體
    int I;
    double x;
    char str[16];
} myUnion;
struct {  // 結構體
    int I;
    double x;
    char str[16];
} myStruct;

位域 bit fields

位域是指信息在存儲時，并不需要占用一個完整的字節， 而只需占幾個或一個二進制位。例如在存放一個開關量時，只有0和1 兩種狀態， 用一位二進位即可。為了節省存儲空間，并使處理簡便，C語言又提供了一種數據結構，稱為“位域”或“位段”。所謂“位域”是把一個字節中的二進位劃分為幾個不同的區域， 并說明每個區域的位數。每個域有一個域名，允許在程序中按域名進行操作。 這樣就可以把幾個不同的對象用一個字節的二進制位域來表示。

驗證

• 例如定義一個類，car，為這個car定義四個屬性，前進，后退，左轉，右轉。每一個屬性需要一個int來表示。打印初始化后占用的內存。

@interface LGCar : NSObject
@property (nonatomic,assign) int front;
@property (nonatomic,assign) int back;
@property (nonatomic,assign) int left;
@property (nonatomic,assign) int right;
@end
LGCar *p1 = [LGCar alloc];
NSLog(@"對象類型占用的內存大小：%lu",sizeof(p1));
NSLog(@"對象實際占用的內存大小：%lu",class_getInstanceSize([p1 class]));
NSLog(@"對象實際分配的內存大小：%lu",malloc_size((__bridge const void*)(p1)));

int

一共分配了32字節的內存

@interface LGCar : NSObject
 @property (nonatomic,assign) BOOL back;
@property (nonatomic,assign) BOOL left;
@property (nonatomic,assign) BOOL right;
@end

反正也是只是表示是否的屬性，那用BOOL來表示不是可以減少內存這樣下來的，換成BOOL屬性再輸出一下

BOOL

明顯占用字節小了好多，因為每一個屬性都用一個字節表示

• 那還有優化的空間么，我們知道，一個字節是8位。那如果用一位來表示一個屬性呢。這就是聯合體位域，8個屬性就可以在同一個字節里表示了
  在這里放一個 struct 和union做比較

struct {
    char front;
    char back ;
    char left   ;
    char right  ;
    char front1 ;
    char back2  ;
    char left3  ;
    char right4 ;
    
}Mystruct;
union {
    char bits;
    struct {
        char front  : 1;
        char back   : 1;
        char left   : 1;
        char right  : 1;
        char front1 : 1;
        char back2  : 1;
        char left3  : 1;
        char right4 : 1;
        
    };
} Myunion;

//輸入結果
2021-05-09 18:07:08.581506+0800 alloc流程分析[23821:2383485] 結構體占用內存‘8’；,聯合體占用內存‘1’。

由打印看出，聯合體把一個char類型的1 字節8位，每一位都利用起來了。

總結

• 聯合體更加節省內存

位運算

a,b為整數類型

• & 位與 兩位同時為1，結果才為1，否則結果為0。
• | 位或 兩位只要有一個為1，其值為1，否則結果為0。
• ~ 取反 ~1 = 0 ；~0 = 1；
• << 左移 各二進制位全部左移若干位（左邊的二進制位丟棄，右邊補0 )
• >> 右移 各二進制位右移若干位，左補0或者左補1得看被移數是正還是負。