C言語の共用体（union）とは？基本構文とメモリサイズの仕組みを解説

共用体（union）は、C言語におけるユーザー定義型の一つです。共用体のすべてのメンバーは同じメモリ領域を共有するという特徴を持っています。そのため、共用体全体のサイズは、最も大きなサイズを持つメンバーによって決まります。複数のメンバーで同一のメモリ領域を使い回したい場合には、共用体が最適な選択肢となります。

共用体は構造体（struct）とよく似ており、変数の宣言方法も構造体とほぼ同じです。C言語では、キーワード「union」を使用して共用体を定義します。

共用体の定義方法

C言語における共用体の基本的な構文は以下の通りです。

union union_name {
    member definition;
} union_variables;

各要素の意味は次のようになります。

union_name − 共用体に付ける任意の名前です。

member definition − メンバー変数の定義（宣言）です。

union_variable − 定義した共用体のオブジェクト（変数）です。

共用体の使用例

ここで、C言語における共用体の具体的な使用例を見てみましょう。

サンプルプログラム

#include <stdio.h>
#include <string.h>
union Data {
    int i;
    float f;
}data, data1;
int main( ) {
    printf( "Memory size occupied by data : %d\t%d", sizeof(data), sizeof(data1));
    return 0;
}

実行結果

Memory size occupied by data : 44

プログラムの解説

上記のプログラムでは、「Data」という名前の共用体を作成し、同時に共用体オブジェクトも宣言しています。該当するコード部分は以下の通りです。

union Data {
    int i;
    float f;
}data, data1;

この例では、int型のメンバー「i」とfloat型のメンバー「f」が同じメモリ領域を共有しています。多くの環境ではint型とfloat型はどちらも4バイトであるため、この共用体のサイズは4バイトとなり、2つの変数「data」「data1」それぞれに対して4バイトずつ割り当てられていることが実行結果から確認できます。

もし構造体を使用していた場合、各メンバーに個別のメモリが割り当てられるため、合計8バイトが必要になります。このように、共用体を使うことでメモリを効率的に利用できる点が大きなメリットです。