自定义类型:联合和枚举
目录
- 联合体
- 联合体类型的声明
- 联合体的特点
- 相同成员的结构体和联合体对比
- 联合体大小的计算
- 联合的一个练习
- 枚举
- 枚举类型的声明
- 枚举类型的优点
- 枚举类型的使用
联合体
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。
这也就变相地解释了为什么该联合体的大小为什么是4。
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
(因为联合⾄少得有能⼒保存最⼤的那个成员)。
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un u;
//下面输出的结果都一样吗?
printf("%p\n", &u);
printf("%p\n", &(u.c));
printf("%p\n", &(u.i));
return 0;
}
为什么它们的地址都一样呢?
这里以画图的形式说明
既然它们的地址是相同的,那么改变其中一个成员的值,其他成员的值也会跟着变化
这里代码+画图演示
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un un;
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
//成员i的值是否被改变了呢?
printf("%x\n", un.i);
return 0;
}
联合体un的内存布局图
相同成员的结构体和联合体对比
//结构体类型的声明
struct S
{
char c;
int i;
};
//联合体类型的声明
union Un
{
char c;//1
int i;//4
};
int main()
{
struct S s = { 0 };
union Un un = { 0 };
return 0;
}
说明使用联合体是可以节省空间的
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、⻚数
杯⼦:设计
衬衫:设计、可选颜⾊、可选尺⼨
如果我们不假思索的话,肯定会写出一个结构体。
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;//页数
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,
这样就可以减少所需的内存空间,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 //匿名联合体
{
struct //匿名结构体
{
char title[20];//书名
char author[20];//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;
};
为什么用匿名结构体/联合体类型?
因为那些成员只用一次给人们展示出来,并不会改变信息,
而库存量、定价、商品类型是公有的,且是要频繁改变的。
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⻬数的整数倍的时候,就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
int main()
{
printf("%zd\n", sizeof(union Un1));
return 0;
}
这里输出的是多少呢?
画图理解
趁热打铁,再练习一下吧。
union Un2
{
short s[7];
int i;
};
int main()
{
printf("%zd\n", sizeof(union Un2));
return 0;
}
联合的一个练习
写一个程序,判断当前机器是大端?还是小端?
check_sys()
{
union
{
char c;
int i;
}un;
un.i = 1;
return un.c;//返回1是小端,返回0是大端
}
可知成员c的值是1就是小端,0就是大端。
枚举
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=1,
FEMALE=4,
SECRET=6
};
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=2,
GREEN=4,
BLUE=8
};
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。
- 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
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
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。