【C语言】联合体和枚举

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前言

这篇博客就把剩下的两个自定义类型联合体和枚举好好总结一下，让我们好好看看联合体和枚举到底是什么

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目录

 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

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

 

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 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 ; }

输出结果：4

由图可见他们俩共处一个空间，所以字节长度为最大的类型int

 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（因为联合 至少得有能力保存最大的那个成员）。

# 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 ; }

输出结果：11223355

由图可知是将最低位由于联合体的特点，覆盖成c的55。

那我们想一下，既然c和i共处一室，它们的地址会一样吗？

我们试一下

# 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 ; }

输出结果：

001 AF85C 001 AF85C 001 AF85C

可见输出结果一样，这也就说明联合体地址和里面每个成员名的地址是一样的

 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 };

联合体相较于结构体可以节省空间，但是它会出现成员与成员覆盖的情况 

 1.4 联合体大小的计算

 我们了解了联合体在内存中的布局，那联合体的字节大小到底怎么计算那

我们首先要知道：

• 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。

我们来看一个代码加深理解

# 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 ; }

我们先分析un1，根据前面博客分析的结构体而言，char的最大对齐数是1，int的最大对齐数为4，所以这个联合体的最大对齐数为4，联合体至少也是最大成员的空间，成员中最大的空间是char c[5],为5，5不是4的倍数，所以对齐到8的位置，就是8；再看un2,un2至少为14个字节吧，short和int的对齐数分别为2和4，所以最大对齐数为4,14不是4的倍数，所以要对齐到16的位置，大小为16。

我们认识了联合体，那我们是不是又有一种巧妙的方式判断大小端了

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 }

既然char成员占据低地址处的位置，那此时i为1，返回c,正好可以直接判断这个位置上的数字。 

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2. 枚举类型

枚举是 C 语言中的一种基本数据类型，用于定义一组具有离散值的常量

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 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。

比如：

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

若不赋初值

enum Color // 颜⾊ { RED ,//0 GREEN ,//1 BLUE//2 };

那里面的常量值就默认从0开始依次加一

若中间赋初值

enum Color // 颜⾊ { RED ,//0 GREEN ,//1 BLUE=8,//8 YELLOW//9 };

可见刚开始不赋初值的时候，依然从零开始依次加一，从哪开始赋初值，就从这个初值的基础上依次加一。

2.2 枚举类型的优点

这时肯定有人会想定义常量的话，那我们可以用#define宏定义呀，为什么会有枚举这东西那

相比#define枚举可以调试，而#define在调试时会直接在预处理阶段替换。

我们来看一下枚举的优点就知道了

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;

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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结束语

枚举和联合体总结完了，这两个和上一篇的结构体都可以用typedef关键字重命名，好了全部自定义类型总结完了

OK，感谢观看

 

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