Structures vs Unions en C : Guide pratique

Qu'est-ce qu'une structure ?

Une structure est un type de données défini par l'utilisateur en C qui regroupe des éléments de données logiquement liés de types différents en une seule unité. Chaque membre occupe sa propre emplacement mémoire contigu, donc une structure peut contenir plusieurs valeurs simultanément.

Exemple : un enregistrement d'étudiant qui stocke un nom, numéro de matricule et notes sous un seul nom de variable.

Qu'est-ce qu'une union ?

Une union est aussi un type défini par l'utilisateur, mais tous les membres partagent le même espace mémoire. La taille de l'union équivaut à la taille de son plus grand membre. Cette caractéristique rend les unions idéales pour les scénarios à mémoire contrainte où un seul membre est nécessaire à la fois.

Déclaration d'une structure

struct Student {
    char name[60];
    int roll_no;
    float marks;
};

Remarquez l'utilisation du mot-clé struct et le point-virgule après l'accolade fermante.

Exemple : Utilisation d'une structure

#include <stdio.h>
struct Student {
    char name[60];
    int roll_no;
    float marks;
} sdt;
int main(void) {
    printf("Enter the following information:\n");
    printf("Student name: ");
    fgets(sdt.name, sizeof(sdt.name), stdin);
    printf("Roll number: ");
    scanf("%d", &sdt.roll_no);
    printf("Marks: ");
    scanf("%f", &sdt.marks);
    printf("\nEntered data:\n");
    printf("Name: %s", sdt.name);
    printf("Roll number: %d\n", sdt.roll_no);
    printf("Marks: %.1f\n", sdt.marks);
    return 0;
}

Sortie (exemple) :

Enter the following information:
Student name: James
Roll number: 21
Marks: 67
Entered data:
Name: James
Roll number: 21
Marks: 67.0

Déclaration d'une union

union Item {
    int x;
    float y;
    char ch;
};

Exemple : Utilisation d'une union

#include <stdio.h>
union Item {
    int x;
    float y;
    char ch;
};
int main(void) {
    union Item it;
    it.x = 12;
    it.y = 20.2f;
    it.ch = 'a';
    printf("x = %d\n", it.x);
    printf("y = %f\n", it.y);
    printf("ch = %c\n", it.ch);
    return 0;
}

Puisque tous les membres partagent la mémoire, la définition de ch écrase les valeurs précédentes de x et y. Seule la dernière valeur stockée est valide.

Structure vs Union

Caractéristique	Structure	Union
Mot-clé de déclaration	struct	union
Disposition mémoire	Chaque membre a son propre espace	Tous les membres partagent un espace
Modification d'un membre	N'affecte pas les autres	Écrase les autres membres
Initialisation	Tous les membres peuvent être initialisés simultanément	Seul le premier membre peut être initialisé à la fois
Taille totale	Somme de toutes les tailles des membres	Taille du plus grand membre
Utilisation typique	Stocker des données liées de types variés	Stocker l'un de plusieurs types possibles
Modèle d'accès	Tout membre accessible à tout moment	Un seul membre valide à la fois
Support tableau flexible	Supporté	Non supporté

Quand utiliser chacun

• Structure : Quand vous devez maintenir plusieurs champs liés simultanément, comme un enregistrement d'étudiant ou d'employé.
• Union : Quand vous avez une valeur qui pourrait être de plusieurs types mais un seul à la fois, comme un type variant ou une valeur de capteur à mémoire contrainte.

Avantages et inconvénients

Avantages des structures

• Regroupe les données liées sous un seul nom, améliorant la lisibilité.
• Facile de passer des enregistrements entiers aux fonctions.
• Les tableaux de structures permettent le stockage de nombreux enregistrements.
• Supportent les tableaux flexibles pour les données de longueur variable.

Inconvénients des structures

• Nécessitent plus de mémoire, car chaque membre est stocké.
• Les changements à la définition de structure se propagent dans tout le code.
• Peuvent devenir difficiles à gérer dans les grands projets avec des structures profondément imbriquées.

Avantages des unions

• Empreinte mémoire minimale : seulement la taille du plus grand membre.
• Utile pour implémenter des étiquettes de type ou données variantes.
• Peut simplifier le code qui utilise une seule valeur de type variable.

Inconvénients des unions

• Un seul membre peut contenir une valeur valide à la fois.
• Plus difficile à déboguer à cause de la mémoire partagée.
• Ne peuvent pas utiliser de tableaux flexibles.