C および C の共用体はどのようにしてメモリ使用量を最適化できるのでしょうか?

C および C における共用体の本質 : メモリの最適化

共用体は最初は利便性のために導入されたかもしれませんが、その主な目的は次のとおりです。メモリ使用率の最適化。各メンバーに個別のメモリ空間を割り当てる構造体とは異なり、共用体は単一の共有メモリ領域内にすべてのメンバーを格納します。この設計により、特に異なるメンバーの重複しない値の有効期間を処理する場合に、大幅なメモリの節約が可能になります。

ユニオンをレンタル プロパティと考えてください。異なるテナントが、重複したり相互作用したりすることなく、異なる間隔で同じ部屋を占有することができます。同様に、共用体メンバーは同じメモリ位置に存在しますが、常に 1 つのメンバーだけが「アクティブ」のままです。メンバーのアクティベーションを注意深く管理することにより、共用体は過剰なメモリを消費することなく複数のデータ オブジェクトに対応できます。

共用体は「型変換」に使用できるという誤った概念により、その真の目的が曖昧になっています。あるメンバーに書き込み、別のメンバーを介してそれにアクセスすることは、非常に推奨されない行為であり、通常は未定義の動作が発生します。

この例では、この行為が明らかになります。

pixel.colour = 0xff040201; // Assigns 0xff040201 to pixel.colour

// At this point, pixel.colour is the active member

// An attempt to access a non-active member

if(pixel.components.a)

ピクセルにアクセスすることで.components.a の場合、アクティブなメンバーは、pixel.components に切り替えられますが、pixel.colour の値は無視されます。この予測できない動作は、共用体の意図された使用法を順守することの重要性を強調しています。

共用体はメモリ保護のためのツールであり、型強制やメンバー間アクセスのためのツールではないことに注意してください。基本的な目的を理解することで、開発者はユニオンの力を利用してメモリ使用量を効果的に最適化できます。

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