零基础自学C语言|自定义类型:联合与枚举

✈联合体

🚀联合体的类型声明

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。

声明举例:

union Un
{char a;int b;
};

计算大小:

union Un
{char a;int b;
};int main()
{printf("%d", sizeof(union Un));return 0;
}

结果:

为什么是4呢?

🚀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(因为联合体至少得有能力保存最大的那个成员)。 


union Un
{char a;int b;
};int main()
{union Un n = { 0 };//输出的结果是一样的吗?printf("%p\n", &n);printf("%p\n", &(n.a));printf("%p\n", &(n.b));return 0;
}

输出的结果:


//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; }

 运行结果:

 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。

🚀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;
};union Un
{char c;int i;
};

 🚀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
#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;
}

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 123456789char 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;
};

🚀联合体练习

写一个程序,判断机器是大端还是小端

参考代码:

int check_sys()
{union s{int i;char a;}un;un.i = 1;return un.a;
}int main()
{if (check_sys){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}return 0;
}

✈枚举类型

🚀枚举类型的声明

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—列举
三原色,也是可以意义列举

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
{man,woman,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,GREEN,BLUE
};int main()
{printf("%d %d %d ", RED, GREEN, BLUE);return 0;
}

给枚举常量赋初值:

🚀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:

  • 增加代码的可读性和可维护性
  • 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
  • 使用方便,一次可以定义多个常量
  • 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

🚀枚举类型的使用

使用枚举常量给枚举变量赋值:

enum Color//颜色
{RED=4,GREEN=8,BLUE=18
};int main()
{enum Color clr = GREEN;//赋值return 0;
}

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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