C语言---自定义类型：联合体和枚举

文章目录

前言
1. 联合体类型的声明
- 1.1 联合体类型的声明
- 1.2 联合体的特点
- 1.4 联合体大小的计算
- 1.5 联合的一个练习
2.枚举
- 2.1 枚举类型的声明
- 2.2 枚举类型的优点

前言

上一篇我们学习了自定义类型—结构体，大家会发现，构建一个结构体时，有些内存会被浪费，那么咱们在创建新的自定义类型：联合体和枚举时，内存有什么变化，该怎么使用，下来给大家一一进行介绍

1. 联合体类型的声明

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>
//联合类型声明
union Un
{
	char cj;
	int i;
};
int main()
{
	union Un un = { 0};
	printf("%d", sizeof(un));

	return 0;
}

在这里插入图片描述

1.2 联合体的特点

联合的成员是公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）。
大家看一下下面2个代码

#include<stdio.h>
union Un
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	//联合体的定义
	union Un un = { 0 };
	//观察下面三个的地址
	printf("%p\n", &(un.c));
	printf("%p\n", &(un.i));
	printf("%p\n", &(un));
	return 0;
}

在这里插入图片描述

#include<stdio.h>
union Un
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	//联合体的定义
	union Un un = { 0 };

	un.i = 0x11223344;
	un.c = 0x55;
	printf("%x", un.i);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
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。

1.4 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齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。

#include<stdio.h>
union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};
union Un2
{
	short c[7];
	int i;
};
int main()
{
	printf("%zd\n", sizeof(union Un1));
	printf("%zd\n", sizeof(union Un2));
	return 0;
}

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
那我们不耐心思考，直接写出⼀下结构：

struct gift_list
{
	//公共属性
	int stock_num;//库存量
	double price;//价格
	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];
	int colors;
	int size;
};

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起来，这样就可以介绍所需的内存空间，一定程度上节省了内存。

struct gift_list
{
	int stock_num;
	double price;
	int item_type;
	union
	{
		struct
		{
			char title[20];
			char author[20];
			int num_page;
		}book;
		struct
		{
			char designed[30];
		}mug;
		struct 
		{
			char designed[30];
			int colors;
			int sizes;
		}shirt;
	}item;
};

1.5 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？

int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;
}
int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小段\n");
	}
	else
	{
		printf("大段\n");
	}
	return 0;
}

2.枚举

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，也是可以意义列举

这些数据的表示就可以使用枚举了。

enum Week
{
	Mon,
	Tur,
	Wed,
	Thur,
	Fri,
	Sst,
	Sun
};
enum Sex
{
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};
enum Color
{
	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,
	GREEN,
	BLUE
};
int main()
{
	//REd = 10;//error
	printf("%d\n", RED);
	printf("%d\n", GREEN);
	printf("%d\n", BLUE);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
如果把枚举类型中的GREEN改变，会出现什么情况呢？

enum Color//颜⾊
{
	RED,
	GREEN=2,
	BLUE
};
int main()
{
	//REd = 10;//error
	printf("%d\n", RED);
	printf("%d\n", GREEN);
	printf("%d\n", BLUE);
	return 0;
}