Diferença entre uma estrutura e uma União

Com um sindicato, você'é suposto utilizar apenas um dos elementos, porque eles'são todos armazenados no mesmo local. Isto torna-o útil quando se pretende armazenar algo que pode ser de vários tipos. Uma estrutura, por outro lado, tem um local de memória separado para cada um dos seus elementos e todos eles podem ser utilizados de uma só vez.

Para dar um exemplo concreto da sua utilização, estava a trabalhar num intérprete do Esquema há pouco tempo e estava essencialmente a sobrepor os tipos de dados do Esquema aos tipos de dados C. Isto implicava armazenar numa estrutura um enumero indicando o tipo de valor e um sindicato para armazenar esse valor.

union foo {
  int a;   // can't use both a and b at once
  char b;
} foo;

struct bar {
  int a;   // can use both a and b simultaneously
  char b;
} bar;

union foo x;
x.a = 3; // OK
x.b = 'c'; // NO! this affects the value of x.a!

struct bar y;
y.a = 3; // OK
y.b = 'c'; // OK

edit: Se você'está a perguntar-se que ajuste x.b para 'c' muda o valor de x.a para, tecnicamente falando, para's indefinido. Na maioria das máquinas modernas um char é 1 byte e um int é 4 bytes, dando assim x.b o valor 'c' também dá o primeiro byte de x.a o mesmo valor:

union foo x;
x.a = 3;
x.b = 'c';
printf("%i, %i\n", x.a, x.b);

gravuras

99, 99

Porque são os dois valores os mesmos? Porque os últimos 3 bytes do int 3 são todos zero, por isso também lemos como 99. Se colocarmos um número maior para x.a, você'verá que nem sempre é esse o caso:

union foo x;
x.a = 387439;
x.b = 'c';
printf("%i, %i\n", x.a, x.b);

gravuras

387427, 99

Para ver mais de perto os valores reais da memória, deixe's definir e imprimir os valores em hexadecimal:

union foo x;
x.a = 0xDEADBEEF;
x.b = 0x22;
printf("%x, %x\n", x.a, x.b);

gravuras

deadbe22, 22

Pode-se ver claramente onde o 0x22 sobregravou a 0xEF.

MAS**

Em C, a ordem dos bytes num int são não definidos. Este programa substituiu a 0xEF por 0x22 no meu Mac, mas existem outras plataformas onde substituiria a 0xDE porque a ordem dos bytes que compõem o int foi invertida. Portanto, ao escrever um programa, nunca se deve confiar no comportamento de sobrescrever dados específicos num sindicato, porque ele's não é portátil.

Para mais leituras sobre a encomenda de bytes, verificar endianness.

"união" e "estruto" são construções da língua C. Falando de "nível" a diferença entre eles é inapropriada, uma vez que é's o compilador* que produz código diferente se se usar uma ou outra palavra-chave.

Uma estrutura atribui o tamanho total de todos os elementos que a compõem.

Um sindicato apenas atribui tanta memória quanto o seu maior membro necessita.