自定义类型：枚举（enum）+联合体（union）

枚举+联合体

  • 一.枚举
    • 1.枚举类型的声明
    • 2.枚举类型的优点
    • 3.枚举类型的使用
  • 二.联合体
    • 1.联合体类型的声明
    • 2.联合体的特点
    • 3.相同成员的结构体和联合体对比
    • 4.联合体大小的计算
    • 5.联合体的练习（判断大小端）
    • 6.联合体节省空间例题

一.枚举

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：

  1. 一周的星期⼀到星期日是有限的7天，可以一一列举。
  2. 性别有：男、女、保密，也可以一一列举。
  3. 月份有12个月，也可以一一列举。
  4. 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，代码如下：

#include<stdio.h>
enum Day//星期 
{
	//该枚举类型有七种可能值，它们都是常量，被称为枚举常量
	Mon,
	Tues,
	Wed,
	Thur=9,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};
int main()
{
	enum Day day1 = Mon;
	enum Day day2 = Sun;
	enum Day day3 = 7;//error,不能为枚举类型的变量（day3）赋值，只能赋值为枚举常量（Sun）

	printf("%d\n", Mon);//0
	printf("%d\n", Tues);//1
	printf("%d\n", Wed);//2
	printf("%d\n", Thur);//9
	printf("%d\n", Fri);//10
	printf("%d\n", Sat);//11
	printf("%d\n", Sun);//12
	return 0;
}
  1. 以上定义的 enum Day ，是枚举类型。
  2. { }中的内容是枚举类型的可能取值，也叫枚举常量。
  3. 枚举类型的值通常是整数常量。
  4. 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，后面的值也是依次递增1。

2.枚举类型的优点

  • 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：

  1. 增加代码的可读性和可维护性。

  2. 和 #define 定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。

  3. 便于调试，预处理阶段会删除 #define 定义的符号。

  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。

3.枚举类型的使用

  • 枚举举例：写一个计算器完成整数的加法，减法，乘法，除法
#include<stdio.h>
enum Option
{
	EXIT,//0
	ADD,//1
	SUB,//2
	MUL,//3
	DIV//4
};
void menu()
{
	printf("*************************\n");
	printf("**1:add           2:sub**\n");
	printf("**3:mul           4:div**\n");
	printf("**0:exit                 \n");
	printf("*************************\n");
}
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
	return x / y;
}
int Cal(int(*pf)(int, int))
{
	int ret = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("请输入两个数:>");
	scanf("%d %d", &x, &y);
	ret = pf(x, y);
	printf("%d\n", ret);
}
int main()
{
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case ADD:
			Cal(Add);
			break;
		case SUB:
			Cal(Sub);
			break;
		case MUL:
			Cal(Mul);
			break;
		case DIV:
			Cal(Div);
			break;
		case EXIT:
			printf("退出\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误，请重新选择\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

二.联合体

1.联合体类型的声明

  1. 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。
  2. 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。
#include<stdio.h>
union Un//联合体
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	printf("%zd\n", sizeof(union Un));//4个字节
	return 0;
}
  • 运行可知联合体union Un只占用4个字节，这是为什么呢？

2.联合体的特点

  1. 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）。
  2. 修改联合体其中⼀个成员，其他成员的值也跟着变化。
#include<stdio.h>
union Un
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	union Un un = { 0 };
	printf("& un   =%p\n", &un);
	printf("&(un.c)=%p\n", &(un.c));
	printf("&(un.i)=%p\n", &(un.i));
	return 0;
}

在这里插入图片描述

#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);//11223355
	return 0;
}

在这里插入图片描述

3.相同成员的结构体和联合体对比

#include<stdio.h>
struct S//结构体
{
	char c;
	int i;
};
union Un//联合体
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	printf("%zd\n", sizeof(struct S));//8个字节
	printf("%zd\n", sizeof(union Un));//4个字节
	return 0;
}
  • 对比一下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况。

在这里插入图片描述

4.联合体大小的计算

  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，联合的大小就是最大对齐数的整数倍。
#include<stdio.h>
union Un
{
	char arr[5];
	//相当于五个char变量，char c1;char c2;char c3;char c4;char c5;
	//自身大小：1，默认对齐数：8，对齐数：1

	int i;//自身大小：4，默认对齐数：8，对齐数：4

	//二者的最大对齐数是4,联合体的总大小是4的倍数，
	//而5不是4的倍数，所以联合体的大小是8
};
union Un2
{
	short c[7];//14  2 8 2
	int i;//         4 8 4
};
int main()
{
	printf("%zd\n", sizeof(union Un));//8
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16
	return 0;
}

在这里插入图片描述

5.联合体的练习（判断大小端）

#include<stdio.h>
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 
}
int main()
{
	if (check_sys() == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

6.联合体节省空间例题

  • 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。
  1. 图书：书名、作者、页数。
  2. 杯子：设计。
  3. 衬衫：设计、可选颜色、可选尺寸。

那我们不耐心思考，直接写出以下结构：

#include<stdio.h>
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，代码如下：
struct gift_list
{
	int stock_number;//库存量
	double price; //定价
	int item_type;//商品类型

	//匿名联合体：只用一次
	union{
		struct//匿名结构体：只用一次
		{
			char title[20];//书面
			char author[20];//作者
			int num_pages;//页数
		}book;

		struct//匿名结构体：只用一次
		{
			char design[30];//设计
		}mug;

		struct//匿名结构体：只用一次
		{
			char design[30];//设计
			int colors;//颜色
			int sizes;//尺寸
		}shirt;

	}item;
	//g.item.book.num_pages=20;
}g;

创作不易，如果能帮到你的话能赏个三连吗？感谢啦！！！

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