1.联合体（共用体）

1.1联合体的声明

联合体和结构体相似，联合体也是由一个或多个成员构成，这些成员可以是不同的类型，但是与结构体不同的是，联合体只为最大的成员分配足够的内存空间，而联合体的成员公用同一块内存空间，所以联合体也叫共用体，联合体的声明如下：

//1.1联合体的声明
//联合体的声明与结构体类似
union Book
{char name[10];int id;
};int main()
{//联合体变量的定义union Book b1 = { 0 };return 0;
}

1.2联合体大小的计算

对于下面的一串代码，联合体变量b1的大小是多少，为什么：

union Book
{char name;int id;
};int main()
{//联合体变量的定义union Book b1 = { 0 };//联合体变量的大小printf("%zd\n", sizeof(b1));return 0;
}

b1的大小为4，这就是因为：

1.联合体的大小至少是最大成员的大小
2.当最大成员的大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍

例如：

//计算联合体的大小
union Un1
{char c[5];//对齐数：1//占五个字节int i;//对齐数：4//占4个字节//所以最大为5个字节，不是4的整数倍，补齐，解果为8
};
union Un2
{short c[7];//14个字节int i;//4个字节//一共为14个字节，不是4的倍数，补齐为16
};
int main()
{printf("%zd\n", sizeof(union Un1));//8printf("%zd\n", sizeof(union Un2));//16return 0;
}

1.3联合体的特点

既然联合体的成员共用同一块内存空间，那我们不妨来分析一下：

//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 };printf("%p\n", &(un.i));printf("%p\n", &(un.c));printf("%p\n", &un);return 0;
}

它们的结果为：

它们的地址是相同的，所以它们指向同一块内存空间的地址，那既然指向同一块空间的地址，对于其中的一个成员进行赋值，其他成员会受到影响吗：

//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;//先给i赋值，内存中存储的是：44332211（小端排序）un.c = 0x55;//给c赋值，此时内存中存储的是：55332211，显然会影响i的值1printf("%x\n", un.i);//i在内存中的存储被改变为：55332211，所以输出的结果为11223355return 0;
}

我们可以画图来理解：

1.4联合体的使用

1.4.1联合体的直接使用

//1.4.1联合体的直接使用
union Score
{int score1;int score2;
};int main()
{//因为score1和score2占用同一块内存空间，所以在使用时尽量一个一个进行使用：union Score s1;s1.score1 = 20;//使用score1...(例如：进行打印)printf("%d\n", s1.score1);//使用完s1之后，在使用s2:s1.score2 = 30;//使用score2...(例如：进行打印)printf("%d\n", s1.score2);//这样才能正确使用score1和score2，否则在使用score1时对score2进行操作很可能改变score1的值return 0;
}

1.4.2联合体直接使用的优化方法

上面的代码中，如果想要在一定时间内多次使用多种成员时，无法实现，所以我们探讨解决方法：

//1.4.2联合体直接使用的优化方法
union Score
{int score1;int score2;
};int main()
{union Score s1;s1.score1 = 20;//可以先创建一个保存score1值的变量int pscore1 = s1.score1;//这时我们就可以使用score2了：s1.score2 = 30;//再创建一个保存score2值的变量int pscore2 = s1.score2;//这时想要使用score1，就要将pscore1的值再传给score1：s1.score1 = pscore1;//使用score1...(例如：进行打印)printf("%d\n", s1.score1);return 0;
}

1.4.3联合体成员中含有数组的使用

当联合体成员中包含数组时，情况就有所不同：

如果我们这样进行赋值的话，可以看到它报错了，正确的使用方法如下：

1. 使用strcpy函数

union Book
{char name[20];int price;
};int main()
{union Book b1;//先确定书的价钱b1.price = 20;//再确定书的名字//先对结构体进行清空memset(&b1, 0, sizeof(b1));//再使用strcpy函数进行赋值strcpy(b1.name, "tangjiasnashao");return 0;
}

2. 使用循环

union Book
{char name[20];int price;
};int main()
{union Book b1;//先确定书的价钱b1.price = 20;//再确定书的名字memset(&b1, 0, 20);const char arr[20] = "tangjiasnashao";for (int i = 0; i < strlen(arr); i++)b1.name[i] = arr[i];return 0;
}

3. 使用标准I/O函数

union Book
{char name[20];int price;
};int main()
{union Book b1;//先确定书的价钱b1.price = 20;//再确定书的名字memset(&b1, 0, 20);scanf("%s", b1.name);return 0;
}

使用fegts函数时换行符也会被存储，需要额外处理：

union Book
{char name[20];int price;
};int main()
{union Book b1;//先确定书的价钱b1.price = 20;//再确定书的名字memset(&b1, 0, 20);fgets(b1.name, 10, stdin);return 0;
}

1.4.4使用联合体判断当前机器是大端排序，还是小端排序

//1.4.4使用联合体判断当前机器是大端排序，还是小端排序
union Test
{char a;int b;
};int main()
{union Test t1;t1.b = 1;if (t1.a == 0)printf("大端排序\n");if(t1.a == 1)printf("小端排序\n");return 0;
}

1.5联合体的具体使用例子

看到联合体的使用如此繁琐，我们是不是感觉：还没有结构体好用，那么就让我们看一下联合体的具体使用：

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：

我们对它们进行分析：

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，也就是单独属性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
};

如果我们直接创建结构体的话，会占用很多内存，所以我们可以这样使用：

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;
};

2.枚举类型

2.1枚举类型的声明

枚举其实就是⼀⼀列举

比如：

1.⼀周的星期⼀到星期⽇是有限的7天，可以⼀⼀列举
2.性别有：男、⼥、保密，也可以⼀⼀列举
3.⽉份有12个⽉，也可以⼀⼀列举
4.三原⾊，也是可以⼀⼀列举

这些数据的表示就可以使用枚举：

//枚举的声明
enum Day //星期
{Mon, //每个成员后边需要加逗号Tues,Wed,Thur,Fri,Sat,Sun //最后一个成员后边不用加逗号
};enum Sex//性别
{MALE,FEMALE,SECRET
};enum Color//颜⾊
{RED,GREEN,BLUE
};

2.2枚举成员值的讨论

对于枚举成员，它们其实是有值的，我们现在对它们的值进行讨论：

2.2.1原顺序

//2.2.1原顺序
enum Day //星期
{Mon,Tues,Wed,Thur,Fri,Sat,Sun
};int main()
{printf("%d\n", Mon); //0printf("%d\n", Tues); //1printf("%d\n", Wed); //2printf("%d\n", Thur);//3printf("%d\n", Fri); //4printf("%d\n", Sat); //5printf("%d\n", Sun); //6return 0;
}

可见它们的值是从0开始，往后加的

如果我们想要自己给枚举成员赋值，也是可行的，但是只能在创建枚举类型时进行赋值，不能在main函数或其他函数中进行更改

2.2.2自己进行赋值

//2.2.2情况1
enum Day //星期
{Mon,Tues,Wed = 7,Thur,Fri,Sat,Sun
};int main()
{printf("%d\n", Mon); //0printf("%d\n", Tues); //1printf("%d\n", Wed); //7printf("%d\n", Thur);//8printf("%d\n", Fri); //9printf("%d\n", Sat); //10printf("%d\n", Sun); //11return 0;
}

2.3枚举的优点

当然我们可以使用define定义常量，那为什么要使用枚举呢

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

2.4枚举类型的使用

2.4.1使用1

enum Color//颜⾊
{RED=1,GREEN=2,BLUE=4
};int main()
{enum Color clr = GREEN;//使⽤枚举常量给枚举变量赋值//后续可以通过这个值进行判断，比如：if (clr == 	GREEN)printf("YES");return 0;
}

2.4.2使用2

比如当我们想要写一个简单的计算器时，会这样写：

int add(int a, int b)
{return a + b;
}
int sub(int a, int b)
{return a - b;
}
int mul(int a, int b)
{return a * b;
}
int div(int a, int b)
{return a / b;
}
int main()
{int x, y;int input = 1;int ret = 0;do{printf("*************************\n");printf(" 1:add 2:sub \n");printf(" 3:mul 4:div \n");printf(" 0:exit \n");printf("*************************\n");printf("请选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("输⼊操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = add(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 2:printf("输⼊操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = sub(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 3:printf("输⼊操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = mul(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 4:printf("输⼊操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = div(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

这样写可读性低，此时我们可以使用枚举：