C语言学习(14)-联合体和枚举
目录
1. 联合体
1. 联合体的定义
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 联合体使用示例
1.5 使用联合体判断大小端存储
2. enum枚举
2.1 枚举类型的声明
2.2 枚举变量的定义
2.3 枚举类型的优点
联合体是一种特殊的数据类型，像结构体一样，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。
1. 联合体
1. 联合体的定义
为了定义联合体，需要使用 union 语句，方式与定义结构体类似。union 语句定义了一个新的数据类型，带有多个成员。union 语句的格式如下：
union [union tag]
{member definition;member definition;...member definition;
} [one or more union variables];union tag 是可选的，每个 member definition 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的变量定义。在共用体定义的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个共用体变量，这是可选的。下面定义一个名为 Data 的共用体类型，有三个成员 i、f 和 str：
union Data
{int i;float f;char str[20];
} data;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小（因为联合体至少要有能力保存最大的那个成员）。
下面的代码展示了这一特点：
//代码1
#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;
}//代码2
#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;
}输出的结果分别是：
代码1：
001AF85C
001AF85C
001AF85C代码2：
11223355
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；因为最后赋值给变量的值占用了内存位置。
1.3 相同成员的结构体和联合体对比
//结构体
struct S
{char c;int i;
};struct S s = {0};//联合体
union Un
{char c;int i;
};union Un un = {0};结构体和联合体的内存对比：
1.4 联合体使用示例
使用联合体是可以节省空间的，举例：
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
如果直接使用结构体：
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
};使用结构体确实很简单方便，但是结构体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。因为只有部分属性信息是常用的。比如：
商品是图书的时候，就不需要别的商品的属性，所以我们把公共属性单独写出来，属于各种商品本身的属性使用联合体，这样就可以节省内存空间。
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;//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;
};1.5 使用联合体判断大小端存储
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;//返回1是小端，返回0是大端
}巧妙利用了联合体共用统一内存的特性，进而判定大小端存储模式。
2. enum枚举
2.1 枚举类型的声明
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，它可以让数据更简洁，更易读。
枚举类型通常用于为程序中的一组相关的常量取名字，以便于程序的可读性和维护性。
定义一个枚举类型，需要使用 enum 关键字，后面跟着枚举类型的名称，以及用大括号 {} 括起来的一组枚举常量。每个枚举常量可以用一个标识符来表示，也可以为它们指定一个整数值，如果没有指定，那么默认从 0 开始递增。
枚举语法定义格式为：
enum 枚举名 {枚举元素1,枚举元素2,……};
接下来我们举个例子，比如：一星期有 7 天，如果不用枚举，我们需要使用 #define 来为每个整数定义一个别名：
#define MON 1
#define TUE 2
#define WED 3
#define THU 4
#define FRI 5
#define SAT 6
#define SUN 7接下来看看使用枚举的方式：
enum DAY
{MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};注意：第一个枚举成员的默认值为整型的 0，后续枚举成员的值在前一个成员上加 1。我们在这个实例中把第一个枚举成员的值定义为 1，第二个就为 2，以此类推。
可以在定义枚举类型时改变枚举元素的值，没有指定值的枚举元素，其值为前一元素加 1。
2.2 枚举变量的定义
前面我们只是声明了枚举类型，接下来我们看看如何定义枚举变量。
我们可以通过以下三种方式来定义枚举变量：
- 先定义枚举类型，再定义枚举变量
enum DAY {MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN }; enum DAY day; - 定义枚举类型的同时定义枚举变量
enum DAY {MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN } day; - 省略枚举名称，直接定义枚举变量
enum {MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN } day;
2.3 枚举类型的优点
- 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