【C语言】⾃定义类型:联合和枚举

⾃定义类型:联合和枚举

  • 1. 联合体
    • 1.1 联合体类型的声明
    • 1.2 联合体的特点
    • 1.3 相同成员的结构体和联合体对⽐
    • 1.4 联合体⼤⼩的计算
    • 1.5 联合的⼀个练习
  • 2. 枚举类型
    • 2.1 枚举类型的声明
    • 2.2 枚举类型的优点
    • 2.3 枚举类型的使⽤

1. 联合体

1.1 联合体类型的声明

像结构体⼀样,联合体也是由⼀个或者多个成员构成,这些成员可以不同的类型。
但是编译器只为最⼤的成员分配⾜够的内存空间。联合体的特点是所有成员共⽤同⼀块内存空间。所以联合体也叫:共⽤体。
给联合体其中⼀个成员赋值,其他成员的值也跟着变化。

#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = {0};//计算连个变量的⼤⼩printf("%d\n", sizeof(un));return 0;
}

输出的结果:

4

为什么是4呢?

1.2 联合体的特点

联合的成员是共⽤同⼀块内存空间的,这样⼀个联合变量的⼤⼩,⾄少是最⼤成员的⼤⼩(因为联合⾄少得有能⼒保存最⼤的那个成员)。

//代码1
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = {0};// 下⾯输出的结果是⼀样的吗?printf("%p\n", &(un.i));printf("%p\n", &(un.c));printf("%p\n", &un);return 0;
}

输出的结果:

001AF85C
001AF85C
001AF85C

//代码2
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = {0};un.i = 0x11223344;un.c = 0x55;printf("%x\n", un.i);return 0;
}

输出的结果:

11223355

代码1输出的三个地址⼀模⼀样,代码2的输出,我们发现将i的第4个字节的内容修改为55了。
我们仔细分析就可以画出,un的内存布局图。
在这里插入图片描述

1.3 相同成员的结构体和联合体对⽐

我们再对⽐⼀下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况。

struct S
{char c;int i;
};
struct S s = {0};union Un
{char c;int i;
};
union Un un = {0};

在这里插入图片描述

1.4 联合体⼤⼩的计算

• 联合的⼤⼩⾄少是最⼤成员的⼤⼩。
• 当最⼤成员⼤⼩不是最⼤对⻬数的整数倍的时候,就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。

#include <stdio.h>
union Un1
{char c[5];int i;
}; 
union Un2
{short c[7];int i;
};
int main()
{//下⾯输出的结果是什么?printf("%d\n", sizeof(union Un1));printf("%d\n", sizeof(union Un2));return 0;
}

在这里插入图片描述
使⽤联合体是可以节省空间的,举例:⽐如,我们要搞⼀个活动,要上线⼀个礼品兑换单,礼品兑换单中有三种商品:图书、杯⼦、衬衫。
每⼀种商品都有:库存量、价格、商品类型和商品类型相关的其他信息。
图书:书名、作者、⻚数
杯⼦:设计
衬衫:设计、可选颜⾊、可选尺⼨
那我们不耐⼼思考,直接写出⼀下结构:

struct gift_list
{//公共属性int stock_number;//库存量double price; //定价int item_type;//商品类型//特殊属性char title[20];//书名char author[20];//作者int num_pages;//⻚数char design[30];//设计int colors;//颜⾊int sizes;//尺⼨
};

上述的结构其实设计的很简单,⽤起来也⽅便,但是结构的设计中包含了所有礼品的各种属性,这样使得结构体的⼤⼩就会偏⼤,⽐较浪费内存。因为对于礼品兑换单中的商品来说,只有部分属性信息是常⽤的。⽐如:
商品是图书,就不需要design、colors、sizes。
所以我们就可以把公共属性单独写出来,剩余属于各种商品本⾝的属性使⽤联合体起来,这样就可介绍所需的内存空间,⼀定程度上节省了内存。

struct gift_list
{int stock_number;//库存量double price; //定价int item_type;//商品类型union {struct{char title[20];//书名char author[20];//作者int num_pages;//⻚数}book;struct{char design[30];//设计}mug;struct{char design[30];//设计int colors;//颜⾊int sizes;//尺⼨}shirt;}item;
};

1.5 联合的⼀个练习

写⼀个程序,判断当前机器是⼤端?还是⼩端?
在这里插入图片描述

int check_sys()
{union{int i;char c;}un;un.i = 1;return un.c;//返回1是⼩端,返回0是⼤端
}

2. 枚举类型

2.1 枚举类型的声明

枚举顾名思义就是⼀⼀列举。把可能的取值⼀⼀列举。
⽐如我们现实⽣活中:
⼀周的星期⼀到星期⽇是有限的7天,可以⼀⼀列举
性别有:男、⼥、保密,也可以⼀⼀列举
⽉份有12个⽉,也可以⼀⼀列举
这些数据的表⽰就可以使⽤枚举了。

enum Day//星期
{Mon,Tues,Wed,Thur,Fri,Sat,Sun
};
enum Sex//性别
{MALE,FEMALE,SECRET
}enum Color//颜⾊
{RED,GREEN,BLUE
};

以上定义的 enum Day , enum Sex , enum Color 都是枚举类型。
{ }中的内容是枚举类型的可能取值,也叫 枚举常量 。
这些可能取值都是有值的,默认从0开始,依次递增1,当然在声明枚举类型的时候也可以赋初值。

enum Color//颜⾊
{RED=2,GREEN=4,BLUE=8
};

2.2 枚举类型的优点

为什么使⽤枚举? 我们可以使⽤ #define 定义常量,为什么⾮要使⽤枚举?
枚举的优点:
1.增加代码的可读性和可维护性
2.和#define定义的标识符⽐较,枚举有类型检查,更加严谨。
3.便于调试,预处理阶段会删除 #define 定义的符号
4.使⽤⽅便,⼀次可以定义多个常量
5.枚举常量是遵循作⽤域规则的,枚举声明在函数内,只能在函数内使⽤

2.3 枚举类型的使⽤

enum Color//颜⾊
{RED=1,GREEN=2,BLUE=4
};
enum Color clr = GREEN;//使⽤枚举常量给枚举变量赋值

那是否可以拿整数给枚举变量赋值呢?在C语⾔中是可以的,但是在C++是不⾏的,C++的类型检查⽐较严格。

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