C语言-联合和枚举

 

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最慢的步伐不是跬步,而是徘徊;

最快的脚步不是冲刺,而是坚持。 

今天来到我们的联合和枚举类型的讲解:

目录

联合体类型

联合体类型的声明

联合体类型的特点 

联合体大小的计算 

联合体类型的应用 

枚举类型

枚举类型的声明

枚举类型的特点

枚举类型的运用 


联合体类型

联合体类型的声明

1.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
2.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。

以下就是联合体的类型声明: 

union Un
{char a;int b;double c;
};

联合体类型的特点 

让我们看看系统给联合体分配的内存空间有多大:

#include<stdio.h>
union Un
{char a;int b;double c;
};
int main()
{union Un u = { 0 };printf("%d", sizeof(u));return 0;
}

 

我们可以把联合体的成员地址都打出来看看,是不是占用同一块空间:

#include <stdio.h>
union Un
{char a;int b;double c;
};
int main()
{union Un u = { 0 };printf("%p\n", &(u.a));printf("%p\n", &(u));printf("%p\n", &(u.c));printf("%p\n", &u);return 0;
}

 

我们发现4个地址一模一样 

 我们可以也用代码测试一下a在b中存储的位置: 

#include <stdio.h>
union Un
{char a;int b;
};
//联合体共用内存为4个字节
int main()
{union Un u = { 0 };u.b = 0x11223344;//将十六进制的数赋值给成员bu.a = 0x55;      //将十六进制的数赋值给成员aprintf("%x\n", u.b);//打印b看看a在b中存储的位置return 0;
}

我们发现b的第4个字节被修改为55了 

 

总结:

1.我们可以看到联合体并不会像结构体那样给每个成员分配内存空间

2.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)

3.因为减少了内存上的占用,程序运行效率提高了,这就是联合体带来的优点

 以下是联合体和结构体的内存比较:

#include <stdio.h>
struct St
{char c;int i;
};
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{struct St s = { 0 };union Un u = { 0 };printf("%d\n", sizeof(s));printf("%d\n", sizeof(u));return 0;
}

因为结构体存在内存对齐原则所以会浪费空间

那么问题来了,联合体的大小就一定是最大成员的大小吗?

其实并不是,联合体也存在内存对齐 

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齐数的整数倍的时候,就要对齐到最大对齐数的整数倍

是的,联合体也存在内存对齐 ,我们来看以下代码:

#include <stdio.h>
union Un1
{char c[5];//成员大小为5,对齐数为1int i;    //成员大小为4,对齐数为4,最大对齐数为4
};
union Un2
{short c[7];//成员大小为14,对齐数为2int i;     //成员大小为4,对齐数为4,最大对齐数是4
};
int main()
{printf("%d\n", sizeof(union Un1));printf("%d\n", sizeof(union Un2));return 0;
}

Un1、Un2的大小是多少呢?

虽然联合体存在对齐数会浪费一定的空间

但相比较结构体这些浪费的空间不算什么 

结论:使用联合体是可以节省空间

联合体类型的应用 

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、页数

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,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,这样就可以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;
};

枚举类型

枚举类型的声明

顾名思义,枚举的作用就是一一列举 ,以下是用枚举类型声明星期:

enum Sex//性别
{MALE,FEMALE,SECRET
};
#include<stdio.h>
enum Sex//性别
{MALE,FEMALE,SECRET
};
int main()
{printf("%d\n",MALE);printf("%d\n", FEMALE);printf("%d\n", SECRET);return 0;
}

 我们来看看MALE,FEMALE,SECRET的值分别是多少

1.{ }中的内容是枚举类型的 可能取值 ,是常量也叫 枚举常量, 是不能修改的 
2.这些可能取值都是有值的,默认从0开始,依次递增1
3.当然在声明枚举类型的时候 也可以赋初值
#include<stdio.h>
enum Sex//性别
{MALE = 2,FEMALE = 4,SECRET = 6
};

 枚举类型的特点

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

枚举类型的运用 

1.枚举变量只能由设置的枚举常量进行赋值:

#include<stdio.h>
enum Sex//性别
{MALE = 2,FEMALE = 4,SECRET = 6
};
int main()
{enum Sex s = MALE;return 0;
}

 2.可以对一些操作寓意表现得非常直观,增加代码的可读性:

 
void menu()
{printf("********************************************************************************************\n");printf("****************************              扫雷游戏             *****************************\n");printf("********************************************************************************************\n");printf("****************************                 1.启动            *****************************\n");printf("********************************************************************************************\n");printf("****************************                 0.结束            *****************************\n");printf("********************************************************************************************\n");printf("********************************************************************************************\n");
}
int main()
{int input = 0;                       //定义一个变量来来接收菜单srand((unsigned int)time(NULL));     //设置随机数do{menu();                           //添加扫雷菜单printf("请选择游戏的状态>:\n");scanf_s("%d",&input);switch (input){case 1:game();break;case 0:printf("退出游戏!\n");break;default:printf("输入错误,重新输入!\n");break;}} while (input);return 0;
}

我把我之前写过的扫雷代码放出来

如果不看菜单menu的话,你是不是一脸懵

1代表什么,0代表什么

接下来我将会用枚举类型对上面这段代码进行优化:

void menu()
{printf("********************************************************************************************\n");printf("****************************              扫雷游戏             *****************************\n");printf("********************************************************************************************\n");printf("****************************                 1.EXIT              *****************************\n");printf("********************************************************************************************\n");printf("****************************                 0.PLAY              *****************************\n");printf("********************************************************************************************\n");printf("********************************************************************************************\n");
}
enum Option
{EXIT,PLAY
};int main()
{int input = 0;                       //定义一个变量来来接收菜单srand((unsigned int)time(NULL));     //设置随机数do{menu();                           //添加扫雷菜单printf("请选择游戏的状态>:\n");scanf_s("%d", &input);switch (input) {case EXIT:game();break;case PLAY:printf("退出游戏!\n");break;default:printf("输入错误,重新输入!\n");break;}} while (input);return 0;
}

通过本篇博客

我相信大家对C语言联合枚举都有了一定的理解

希望这些知识可以运用在你的实际生活中 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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