10B- Unions, Enum, Typedef, Bit field operators.pdf

Leandro Luciano Gagliardi
lgagliardi@unsam.edu.ar
Unions, Enum, Typedef,
Bit ﬁeld operators

2
Las uniones es un tipo de dato similar a las estructuras. La principal
diferencia es la forma en que la memoria es reservada para los miembros. En
una estructura, cada miembro tiene su propia ubicación en memoria, mientras
que en la unión comparten la misma dirección en memoria. Cuando se
declara un tipo de variable union, el compilador reserva la cantidad de
memoria suficiente como para que la variable de mayor tamaño pueda ser
guardada. Se usan para ahorrar memoria.
Uniones

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Aquí union es una palabra reservada que le dice al compilador que se está
definiendo una unión. member1, member2 ............... memberN son
miembros y se declaran dentro de llaves. tagname es el nombre de la unión
que se usa más adelante en el programa para declarar variables de este tipo.
union tagname {
datatype member1;
datatype member2;
…
…
datatype memberN;
};
Uniones
union credentials {
int dni;
long int clientID;
char email[40];
};

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Declaración de Uniones
Se pueden declarar de dos formas:
● Con la definición de la unión.
● Usando el tagname de la unión.

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Declaración con la deﬁnición de la unión
El tagname en este caso puede usarse o no. Depende el caso. Si no vamos
a declarar ninguna otra variable de tipo union credentials, no será
necesario.
union credentials {
int dni;
long int clientID;
char email[40];
}cr1, cr2, cr3;
union {
int dni;
long int clientID;
char email[40];
}cr1, cr2, cr3;

6
Usando el tagname de la unión
En este caso lo único que hacemos es declarar la unión con el tagname para
luego definir variables de este tipo en otras partes del programa.
int any_function(int a){
union credentials cr1, cr2;
…
…
return b;
}
union credentials {
int dni;
long int clientID;
char email[40];
};

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Acceso a los miembros
Para acceder a cada miembro de la unión escribimos lo siguiente:
● cr1.dni
● cr1.clientID
● cr1.email
union credentials {
int dni;
long int clientID;
char email[40];
}cr1;

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Dirección de almacenamiento
Los miembros de la unión se almacenan en la misma dirección de memoria.

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Ventajas de usar typedef
1. Hace que nuestros programas sean más legibles y comprensibles, ya
que podemos documentar nuestro programa dando nombres
significativos y descriptivos para los tipos existentes.
2. En las estructuras, es importante, ya que podemos dar un solo nombre a
la estructura, no necesitamos escribir la palabra clave struct
repetidamente.
3. Hace que nuestros programas sean más portátiles. Cuando el programa
se ejecuta en una máquina diferente en la que los tipos de datos
estándar están representados por una cantidad diferente de bytes, solo
se ha cambiado la declaración typedef.

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Tamaño de una unión
c
i
f
f2
d
myUnion1_t

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Array de uniones
Siguiendo con la unión credentials, podemos declarar un array de uniones
de este tipo de la siguiente manera:
int any_function(int a){
union credentials cr[40];
…
…
return b;
}
Esto significa que cr es un array de 40 elementos donde cada uno es un dato
del tipo union credentials con 3 miembros.
union credentials {
int dni;
long int clientID;
char email[40];
};

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Endianess
Existen dos formas de ordenar los bytes.
● Big-Endian: el byte más significativo se almacena en la dirección más
baja.
● Little-Endian: el byte menos significativo se almacena en la dirección
más baja.
La familia de procesadores Intel utiliza el orden de bytes little-endian. La
familia de procesadores Motorola utiliza el orden de bytes big-endian.
Para saber la arquitectura de nuestro sistema podemos ejecutar el siguiente
comando:
$ lscpu

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Endianess
Ejemplo:
Supongamos el siguiente entero en representación de 4 bytes: 5193
0000 0000 0000 0000 0001 0100 0100 1001
MSB LSB
En memoria se ve representado de la siguiente manera:
0001 0100
0000 0000
0100 1001
0000 0000
0000 0000
0001 0100
0000 0000
0100 1001
LSB
LSB
MSB
MSB
little-endian big-endian
2000
2002
2001
2003
2000
2002
2001
2003

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Array de uniones: Acceso a los miembros
En este caso lo único que hacemos es declarar la estructura con el tagname
para luego definir variables de este tipo en otras partes del programa.
un1[0].dni un1[0].clientID un1[0].email
… … …
union credentials {
int dni;
long int clientID;
char email[40];
};
union credentials un1[40]

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“Array de distintos tipos de datos”

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Las declaraciones typedef pueden parecer similares a las directivas #define,
pero son diferentes. La diferencia básica es que las declaraciones typedef
son interpretadas por el compilador mientras que las directivas #define son
procesadas por el preprocesador. En la directiva #define podemos definir
una expansión para cualquier texto mientras que en typedef solo podemos
definir nuevos nombres para tipos de datos.
Diferencia entre typedef y #deﬁne

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Diferencia entre typedef y #deﬁne

struct var {
unsigned a:2;
unsigned b:5;
unsigned c:1;
unsigned d:3;
};
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Hemos visto cómo acceder y manipular bits individuales o grupos de bits
usando operaciones bit a bit (bitwise operations). Los campos de bits
proporcionan un método alternativo para acceder a los bits. Un campo de
bits es una colección de bits adyacentes. Se define dentro de una
estructura, pero es diferente de otros miembros porque su tamaño se
especifica en números de bits. El tipo de datos de un campo de bits puede
ser int o unsigned int. Tomemos un ejemplo que muestra la sintaxis para
definir campos de bits.
Campos de bits

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No sería válido asignar ningún valor a un campo de bits fuera de su rango,
por ejemplo:
var.b = 54; /*Inválido*/
No podemos aplicar los operadores sizeof y address a los campos de bits.
Por lo tanto, no podemos usar scanf para ingresar un campo de bits.
scanf("%d", &var.a); /*Inválido*/
Podemos ingresar el valor en una variable temporal y luego asignarlo al
campo de bits:
scanf("%d", &temp);
var.a = temp;
Campos de bits

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Otro problema sobre los campos de bits es si pueden cruzar límites enteros o
no.
Los dos primeros campos ocupan 25 bits, por lo que aún se pueden usar 7
bits para otro campo. Pero los bits necesarios para el siguiente campo de bits
son 10. Algunas implementaciones comienzan el siguiente campo a partir de
un nuevo entero y otras colocan el siguiente campo en 10 bits adyacentes, es
decir, 7 bits sin usar del entero anterior y 3 bits del siguiente entero.
Campos de bits
struct tag {
unsigned a:20;
unsigned b:5;
unsigned c:10;
};

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A veces es necesario reemplazar números enteros como 0, 1, 2, 3, …, n por
nombres con mayor significado. Por ejemplo, considerando los meses del
año, podríamos reemplazar los números del 1 al 12 por los meses Enero a
Diciembre. De esta manera podemos usar enum como tipo de datos definido
por el usuario:
Enum
enum tag {
member1,
member2,
…
membern
};

Leandro Gagliardi
lgagliardi@unsam.edu.ar
Extra Slides

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Para la portabilidad, es mejor especificar claramente signed o unsigned en
la declaración de los campos de bits, ya que un campo int puede ser tratado
como signado por algunos compiladores mientras que como no signado por
otros.
Si un campo de bits se define como signado, debe tener al menos 2 bits de
longitud porque un bit se usa para el signo.
Algunos compiladores asignan los campos de bits de derecha a izquierda,
mientras que otros pueden asignarlos de izquierda a derecha. Si los campos
de bits se asignan de derecha a izquierda, entonces el primer campo ocupa el
bit menos significativo. Si los campos de bits se asignan de izquierda a
derecha, entonces el primer campo ocupa el bit más significativo.
Campos de bits

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