C语言零基础第19讲：自定义类型—联合体和枚举

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 结构体和联合体对比

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1.4 联合体大小的计算      

1.5 联合体的练习

2.枚举

2.1 枚举的声明

2.2 枚举类型的优点

2.3 枚举类型的使用

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正文开始

1.联合体

1.1 联合体类型的声明

        联合体的关键字是union。

        和结构体一样，联合体也是由一个或者多个成员构成的，这些成员可以是不同的类型。

        我们来看一下声明的示例： 

union Un
{char c;int i;
};

1.2 联合体的特点

        对于联合体，编译器只为最大的成员分配足够的内存空间。

        对于联合体，所有成员共用同一块内存空间，所以联合体也叫共同体。

        所以一个联合体变量的大小，至少是最大成员的大小（因为联合体至少要有能力保存最大的那个成员）。

        请看下面的代码：

        如上，联合体的成员中，c为1个字节，i为4个字节。使用sizeof计算联合体变量的大小，得出的结果为4，可以印证，编译器只为最大的成员分配足够的内存空间。

        我们将联合体变量，及其成员的地址打印出来，发现都是一样的。可以印证，所有的成员共用同一块内存空间。

        因为联合体所有成员共用同一块内存空间，所以给其中一个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。请看代码示例：

        如上，结构体的大小为4个字节。首先给i赋值，4个字节中分别放着：44、33、22、11。然后再给c赋值，i的值也随之发生变化，内存中变为：55、33、22、11。

1.3 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，它们的内存布局情况。

//结构体：              //联合体：
struct S               union Un
{                      {char c;                char c;int i;                 int i;
};                     };
struct S s = {0};      union Un un = {0};

        显然，使用联合体，是可以节省空间的。

1.4 联合体大小的计算      

        联合体的大小是怎么计算的呢？具体的规则如下：

1. 联合体的大小，至少是最大成员的大小，但这并不意味着等于最大成员的大小。
2. 不同的编译器，有不同的默认对齐数。VS中msvc默认为8，Linux中gcc没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小。
3. 联合体中的每个成员都对应着一个对齐数。
4. 拿某成员自身的大小，去和默认对齐数作比较，谁更小，谁就是该成员对应的对齐数。
5. 联合体的总大小，必须是最大对齐数的整数倍。

        我们来看一个例子：

        我们可以再做一个练习：

1.5 联合体的练习

        题目：写一个程序，判断当前机器是大端还是小端字节序。

2.枚举

2.1 枚举的声明

        枚举，顾名思义，就是把可能的取值列举出来。

        比如，在我们的现实生活中，一周有7天，可以一一列举。月份有12个月，也可以一一列举。

        我们来看一个举例：

        上面定义的enum day就是一个枚举类型，{}中的内容是枚举类型的可能取值，也叫枚举常量。这些枚举常量，都是有值的，依次为：0,1,2,3...，请看示例：

        对于枚举常量，我们在声明枚举类型的时候，也可以赋初值：

2.2 枚举类型的优点

        如上，我们可以使用#define定义常量，为什么非要使用枚举呢？枚举到底有什么好？

        我们来看一下枚举的优点：

1. 增加代码的可读性和可维护性。
2. 和#define定义的标识符相比，枚举有类型检查，更加严谨。
3. 在调试阶段可以观察枚举变量，#define定义的符号不能被观察。
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

        我们再来加深一下印象， 枚举类型的使用方式：

        那么，是否可以拿整数来给枚举变量赋值呢？在C语言中是可以的，但是在C++中是不行的，C++的类型检查比较严格。

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完结