【详解自定义类型：联合和枚举】：联合体类型的声明、特点、大小的计算，枚举类型的声明、优点和使用

目录

一、联合体

（一）联合体类型的声明

（二）联合体的特点

（三）结构体和联合体的对比：相同成员

（四）联合体大小计算

（五）练习

二、枚举

（一）枚举类型的声明

（二）枚举类型的好处

（三）枚举类型的使用

结尾

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前言:前面几篇文章介绍了c语言的一些知识，包括循环、数组、函数、VS实用调试技巧、函数递归、操作符、指针、字符函数和字符串函数、C语言内存函数、数据在内存中的存储、结构体等，在这篇文章中，我将开始介绍联合和枚举的一些重要知识点！对联合和枚举感兴趣的友友们可以在评论区一起交流学习！  

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一、联合体

（一）联合体类型的声明

和结构体一样，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，正因如此，联合体又叫：共用体。

如果给联合体的一个成员赋值，其它成员的的值也会跟着变化。

#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;
}

输出的结果如下：

 为什么是4？因为这里char类型和int类型是共用了同一块空间 ，int类型占四个字节，char类型一个字节，就像这样：

 图1

（二）联合体的特点

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

注意：像上图1中这种情况，我们要注意，我们有可能改i的时候把c给改了，改c的时候把i给改了，这都有可能，因为它们占了同一块空间。

小结论：这就是结构体和联合体的区别：结构体是给每个成员都分配空间的，联合体不是这个样子的。

 这里来一个代码大家观察一下：

#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;
}

打印结果是相同的：

这里画出图像就好理解了： 

 

 再来一个代码大家观察一下，结果会是什么：

#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;
}

 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。

由此我们分析之后可以试着画出un的内存布局图：

（三）结构体和联合体的对比：相同成员

我们先简单作一个对比：

联合体所占空间要小很多 。

接着我们可以对比一下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况：

结构体代码：

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

联合体代码： 

union Un
{char c;int i;
};union UN un = { 0 };

这里对比一下结构体和联合体的内存： 

 

（四）联合体大小计算

1、联合的大小至少是最大成员的大小；

2、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。

像这样： 

观察一下这个代码： 

#include<stdio.h>
union Un1
{char c[5];int i;
};union Un2
{short c[7];int i;
};
int main()
{//想一想，下面输出的结果是什么？printf("%d\n", sizeof(union Un1));printf("%d\n", sizeof(union Un2));return 0;
}

 结果如下：

使用联合体是可以节省空间的，我们这里举个例子： 

打个比方，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。

我们把三种商品分一分：

         

| 图书：书名、作者、页数

| 杯子：设计

| 衬衫：设计、可选颜色、可选尺寸

我们先试着直接写出结构：

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 titlle[20];//书名char author;//作者int num_pages;//页数char design[30];//设计int colors;//颜色int sizes;//尺寸
};

 

上面的结构其实设计的很简单，使用起来也很方便，但是结构设计中包含了所有礼品的各种属性，使得结构体的大小偏大，很浪费内存，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，就比方说图书，商品是图书的话，就不需要design、colors、sizes。

因此我们就可以把公共属性单拎出来，剩下的只属于各自商品本身的属性就用联合体写，这样就可以减少所需的内存空间，一定程度上能够节省内存。

 我们就这样写：

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union{struct{char titlle[20];//书名char author;//作者int num_pages;//页数}book;struct{char design[30];//设计}mug;struct{char design[30];//设计int colors;//颜色int sizes;//尺寸}shirt;}item;
};

 

（五）练习

要求：写一个程序，判断当前机器是大端还是小端。

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

 

二、枚举

（一）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。

比如我们在现实生活中也能碰到许多例子：

| 一周从周一到周日是有限的7天，可以一一列举

| 性别：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，也可以一一列举

这些数据就可以运用枚举表示：

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
};

 注：（1）这里的enum是枚举的关键字；

       （2）RGB：RED  GREEN  BLUE  

上面定义的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。

可以写成这样：  

enum Sex
{MALE = 5,FEMALE = 8,SECRET
};int main()
{//MALE=5;//errprintf("%d\n", MALE);printf("%d\n", FEMALE);printf("%d\n", SECRET);enum Sex s = SECRET;if (s == MALE)printf("男\n");else if (s == FEMALE)printf("女\n");elseprintf("保密\n");return 0;
}

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

注意： 这里可以修改初始值，如果不设初始值，默认从0开始，比如这里打印出来就是012，如果我们把GREEN的初始值设成4（比如上图）或者7或者别的什么数字，打印出来就是按顺序递增+1，如果GREEN设置为4，不给BLUE设初值的话，BLUE打印出来就是在4的基础上加1，就是5，同理，GREEN设成7，BLUE不设就递增打印结果为8，当然也可以都设一个初值。

（二）枚举类型的好处

为什么要使用枚举呢？当然是枚举好处多多啦。

还有，我们明明可以用 #define 来定义常量，为什么还要使用枚举呢？

既然这样，我们就来列举一下枚举的优点吧：

1、增加代码的可读性和可维护性；//#define也可以增加代码的可读性和可维护性

2、相比#define定义的标识符，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——符号被定义的值替换，不便于调试

4、使用方便，一次可以定义多个变量；

5、枚举常量是遵循作用域规则，枚举声明在函数内，就只能在函数内使用。

（三）枚举类型的使用

比如写这样一个代码：

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

这里有友友要问了，是否可以用整数给枚举变量赋值哩？在C语言里是可以的，但在C++里面是不可行的，因为C++的类型检查比较严格。 

还记得我们之前介绍过的实现计算器加减乘除功能的程序吗？我们用枚举改写一下：

enum Option
{EXIT,ADD,SUB,MUL,DIV
};void menu
{printf("***********************\n");printf("***** 1.add 2.sub *****\n");printf("***** 3.mui 4.div *****\n");printf("***** 0.exit      *****\n");printf("***********************\n");
}
int main()
{do{menu();printf("请选择:");scanf("%d", &input);switch(input){case ADD://加法break;case MUL://乘法break;case SUB://减法break;case DIV://除法break;case EXIT://退出break;default:break;}} while ();return 0;
}

 

注：

struct：结构体

union：联合体/共用体

enum：枚举

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结尾

往期回顾：

结语：本篇文章就到此结束了，本文为友友们分享了联合和枚举相关的一些重要知识点，如果友友们有补充的话欢迎在评论区留言，下一篇博客，我们将介绍动态内存管理相关的内容，敬请期待，感谢友友们的关注与支持！