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自定义类型:联合和枚举

时间:2025/7/11 18:56:14来源:https://blog.csdn.net/OKkankan/article/details/142105437 浏览次数:1次

一. 联合体类型的声明

像结构体一样,联合体也是有一个或者多个成员构成,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。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>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = { 0 };//计算连个变量的⼤⼩printf("%d\n", sizeof(un));return 0;
}

联合体的关键字是union,然后大家也可以看到其实联合体和结构体的形式是很相同的,但是内存处理方式却是不一样的,大家看一下我们的输出结果:

根据上一节学的结构体知识,如果是结构体的话,我们输出的结果是8,那么为什么联合体是是4呢?这和它的内存储存方式有关:

二. 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)。
#include <stdio.h>
union S
{   char b;int a;
};
int main()
{//联合变量的定义union S s = { 0 };// 下⾯输出的结果是⼀样的吗?printf("%p\n", &(s.b));printf("%p\n", &(s.a));printf("%p\n", &s);return 0;
}

#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;
}

通过上面的代码表明,变量b和a的地址是一样的,而且在第二个代码中通过改变char c的值,我们发现最终的结果也是发生了改变。所以就对应我们开头讲的给联合体其中一个成员赋值,其他成员的值也跟着变化。我们仔细分析就可以画出,un的内存布局图。

三. 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,就要对齐到最大对齐数的整数倍 。让我们用实例来证明一下:
union Un1
{char c[5];int i;
};
union Un2
{short c[7];int i;
};
int main()
{//下⾯输出的结果是什么?printf("%zd\n", sizeof(union Un1));printf("%zd\n", sizeof(union Un2));return 0;
}

在联合体Un1中出现了一个char a[5],出现了一个数组,这个时候大家可能会疑惑那它的对齐数是多少呢?大家可以这样想char a[5]其实就是5个char类型的数组,所以对齐数还是拿1来计算,在Un1中最大对齐数是4,char a[5]的大小是5个字节,所以最终的结果应该是4的倍数,结果就是8。再看第二个代码Un2,short占两个字节,但是short c[7]数组的大小是14个字节,int类型还是最大的对齐数,所以最终结果应该是4的四倍16,所以最终结果就是16。

所以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。我们可以仔细思考一下:

每一种商品都有:库存量、价格、商品类型和相关的其他信息。
图书:书名、作者、页数
杯子:设计
衬衫:设计、可选颜色、可选尺寸
对于这样的问题来说,我们究竟是使用结构体还是来联合体呢?我们在写一个代码的时候肯定是希望内存占的越来越小才好,那我们不妨耐心思考,直接写出一下结构:
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;//图书struct{char design[30];//设计}mug;//杯子struct{char design[30];//设计int colors;//颜⾊int sizes;//尺寸}shirt;//衬衫
}item;
};

看上面的代码是我们先把共同属性用结构体写出来,然后把特殊的属性用联合体来写,这样就大大的节省了空间,而且也完成了我们的目的,一举两得。

这里还有一个关于联合体的例子,这个例子也可以说明联合体的内存储备形式:

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()
{int b=check_sys();printf("%d\n", b);return 0;
}

我们在之前学的大小端可以知道,对于int类型,整数1如果是大端存储的话应该是0001,如果是小端存储的话是1000,但是我们最后返回的是un.c,返回的1就是小端存储,返回0就是大端存储,结果是返回1,即说明了它是小端存储,也说明了在联合体中的变量是共用一套内存空间的。

四. 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,也可以一一列举,月份有12个月,也可以一一列举。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
};

枚举的关键字是enum以上定义的 enum Day就是枚举类型,{ }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

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:
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

六. 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
int main()
{printf("%d\n", clr);return 0;
}

上面我们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。

 

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