C언어 구조체(struct)와 공용체(union)의 차이점 – 예제 코드로 쉽게 이해하기

C언어에서 구조체(structure)와 공용체(union)는 서로 다른 자료형의 데이터를 하나의 이름으로 묶어 관리할 수 있게 해주는 사용자 정의 자료형입니다. 두 개념은 선언 문법이 매우 비슷해 혼동하기 쉽지만, 메모리 할당 방식과 사용 목적에서 본질적인 차이가 있습니다. 아래 표에서 항목별로 자세히 비교해 보겠습니다.

구조체와 공용체의 차이점 비교표

번호	구조체 (Structure)	공용체 (Union)
1	정의 서로 다른 자료형의 데이터들을 하나의 이름으로 그룹화한 이질적(heterogeneous) 데이터 집합입니다.	정의 서로 다른 자료형의 여러 변수가 하나의 메모리 공간을 공유하는 자료형입니다.
2	문법 struct 태그이름 { 자료형 멤버1; 자료형 멤버2; ... };	문법 union 태그이름 { 자료형 멤버1; 자료형 멤버2; ... };
3	선언 예시 struct sample { int a; float b; char c; };	선언 예시 union sample { int a; float b; char c; };
4	키워드 – struct	키워드 – union
5	메모리 할당 모든 멤버에게 각각 독립적인 메모리가 할당되며, 전체 크기는 각 멤버 크기의 합입니다. (위 예시 기준 7바이트)	메모리 할당 모든 멤버가 하나의 메모리를 공유하며, 전체 크기는 가장 큰 멤버의 크기와 같습니다. (위 예시 기준 4바이트)
6	특정 시점에도 모든 멤버가 동시에 메모리에 존재하므로, 여러 값을 함께 저장·유지해야 할 때 적합합니다.	특정 시점에는 단 하나의 멤버만 유효하게 존재하며, 마지막에 대입한 값으로 덮어써집니다.

구조체 예제 프로그램

다음은 구조체의 메모리 크기를 확인하는 C 프로그램입니다.

#include <stdio.h>

struct size {
    double a;  // 8바이트
    int b;      // 4바이트
    char c;     // 1바이트
    float d;    // 4바이트
};

int main() {
    printf("%ld", sizeof(struct size));
    return 0;
}

실행 결과

멤버 크기를 단순히 더하면 17바이트지만, 컴파일러가 자료형 정렬(alignment)을 위해 패딩(padding)을 삽입하기 때문에 실제 크기는 24바이트가 됩니다.

공용체 예제 프로그램

다음은 공용체의 메모리 크기를 확인하는 C 프로그램입니다.

#include <stdio.h>

union size {
    double a;  // 8바이트
    int b;      // 4바이트
    char c;     // 1바이트
    float d;    // 4바이트
};

int main() {
    printf("%ld", sizeof(union size));
    return 0;
}

실행 결과

공용체는 모든 멤버가 같은 메모리를 공유하므로, 가장 큰 멤버인 double(8바이트)의 크기가 곧 공용체 전체 크기가 됩니다.

핵심 정리

구조체: 각 멤버가 독립된 메모리를 가지며, 전체 크기는 멤버 크기의 합(패딩 포함)입니다.
공용체: 모든 멤버가 하나의 메모리를 공유하며, 전체 크기는 가장 큰 멤버의 크기입니다.
활용: 구조체는 학생 정보처럼 여러 속성을 동시에 저장할 때, 공용체는 같은 메모리를 상황에 따라 다른 자료형으로 해석해야 할 때 유용합니다.