联合体（Union）与结构体（Struct）在性能上的差异主要体现在内存使用、访问速度以及潜在的数据依赖性上。下面是一些关键的性能考量点：
内存使用1. 内存占用：
- 结构体：结构体的总内存占用是所有成员的大小之和，加上可能的填充（padding）以达到特定的对齐要求。
- 联合体：联合体的总内存占用至少是所有成员中最大成员的大小。这样可以显著减少内存需求，尤其是在成员大小相差很大的情况下。
访问速度1. 缓存局部性：
- 结构体：结构体中的成员是连续存储的，这通常有利于缓存局部性，提高CPU缓存的效率，尤其是当成员访问模式是顺序的或是密集的。
- 联合体：联合体成员共享同一块内存，这意味着无论访问哪个成员，其内存位置都是相同的。这在理论上不会影响缓存性能，但实际访问时需要注意成员之间的依赖性和数据类型变化带来的额外开销。
数据依赖性1. 数据重写：
- 结构体：每个成员独立，修改一个成员不会影响其他成员的值。
- 联合体：修改一个成员会立即影响到所有其他成员的值，因为它们共享同一块内存。如果程序逻辑需要在不同类型的成员之间切换，这种特性可能导致意外的数据覆盖，从而影响性能和正确性。
性能考量1. 编译器优化：
- 编译器可能会对结构体和联合体做出不同的优化，包括内存对齐、消除冗余访问以及在必要时进行数据类型转换。理解编译器的行为对于优化性能至关重要。
2. 类型安全：
- 结构体提供了更好的类型安全性，可以防止错误地访问成员。联合体则需要程序员更加小心地管理数据类型，以避免类型混淆导致的错误。
3. 初始化和清理：
- 结构体成员可以独立初始化和清理。
- 联合体成员的初始化和清理需要特别注意，因为成员共享内存，可能需要手动清除或初始化当前不使用的成员，避免留下垃圾数据。
示例假设有一个结构体和一个联合体，如下所示：
struct ExampleStruct {
int a;
double b;
char c;
};
union ExampleUnion {
int a;
double b;
char c;
};
- 结构体`ExampleStruct` 的大小可能大于 `sizeof(int) + sizeof(double) + sizeof(char)`，因为编译器可能会添加填充以确保每个成员正确对齐。
- 联合体 `ExampleUnion` 的大小将是 `sizeof(double)`，因为这是所有成员中最大的，而且不会有额外的填充。
总结来说，联合体在内存效率方面通常优于结构体，但在数据依赖性和类型安全性方面可能带来额外的编程复杂度。选择使用联合体还是结构体，应当基于具体的应用场景和性能需求。
