【C言語】共用体と構造体の違いについて解説

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共用体と構造体の違い

共用体と構造体は、C言語においてデータをまとめるための構造体ですが、いくつかの重要な違いがあります。

メモリの使用方法の違い

共用体は、複数のメンバーが同じメモリ領域を共有して使用します。

つまり、共用体のメモリ領域は、その中で最も大きいメンバーのサイズに合わせて確保されます。

一方、構造体は、各メンバーが個別のメモリ領域を持ちます。

そのため、構造体のメモリ領域は、各メンバーのサイズの合計分だけ確保されます。

メンバーのアクセス方法の違い

共用体のメンバーは、同じメモリ領域を共有しているため、一度に1つのメンバーしかアクセスできません。

つまり、共用体のメンバーにアクセスするたびに、他のメンバーの値は上書きされます。

一方、構造体のメンバーは、個別のメモリ領域を持つため、同時に複数のメンバーにアクセスすることができます。

使用する場面の違い

共用体は、異なるデータ型の値を同じメモリ領域で扱いたい場合に使用されます。

メモリの節約やデータの変換などの目的で利用されます。

一方、構造体は、関連する複数のデータをまとめて扱いたい場合に使用されます。

例えば、学生の情報や商品の情報などを表現する際に利用されます。

共用体と構造体の使い方の例

共用体の使用例

共用体の使用例として、数値の表現方法の変換があります。

例えば、整数型と浮動小数点型の値を相互に変換する場合に共用体を使用することができます。

以下は、共用体を使用して整数型と浮動小数点型の値を変換する例です。

#include <stdio.h>
union Number {
    int integer;
    float floating;
};
int main() {
    union Number num;
    num.integer = 10;
    
    printf("整数型: %d\n", num.integer);
    printf("浮動小数点型: %f\n", num.floating);
    
    num.floating = 3.14;
    
    printf("整数型: %d\n", num.integer);
    printf("浮動小数点型: %f\n", num.floating);
    
    return 0;
}

上記のコードでは、共用体Numberを定義し、その中に整数型と浮動小数点型のメンバーを持たせています。

numという共用体の変数を宣言し、num.integerに整数値を代入すると、num.floatingには同じメモリ領域を共有しているため、浮動小数点型の値が表示されます。

構造体の使用例

構造体の使用例として、学生の情報を表現する場合があります。

以下は、構造体を使用して学生の情報を表現する例です。

#include <stdio.h>
struct Student {
    char name[20];
    int age;
    int grade;
};
int main() {
    struct Student student1;
    
    strcpy(student1.name, "山田太郎");
    student1.age = 18;
    student1.grade = 3;
    
    printf("名前: %s\n", student1.name);
    printf("年齢: %d\n", student1.age);
    printf("学年: %d\n", student1.grade);
    
    return 0;
}

上記のコードでは、構造体Studentを定義し、その中に学生の名前、年齢、学年のメンバーを持たせています。

student1という構造体の変数を宣言し、各メンバーに値を代入しています。

その後、各メンバーの値を表示しています。

以上が、共用体と構造体の違いと使い方の例についての解説です。

共用体と構造体は、C言語においてデータのまとめ方を柔軟にするための重要な概念です。

適切に活用することで、効率的なプログラミングが可能となります。

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