【C语言篇】自定义类型:联合体和枚举详细介绍

Trouvaille ~ 2024-08-15 08:35:01 阅读 60

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联合体联合体类型的声明联合体的特点联合体和结构体对比联合体大小的计算判断大小端

枚举枚举类型的声明枚举类型的优点枚举的使用

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。

<code>#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;

}

输出的结果:4

这是为什么呢?

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(因为联合体⾄少得有能⼒保存最⼤的那个成员)

//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;

}

输出结果一样

//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);//11223355

return 0;

}

综上:

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。

在这里插入图片描述

联合体和结构体对比

<code>struct S

{ -- -->

char c;

int i;

};

struct S s = { 0};

union Un

{

char c;

int i;

};

union Un un = { 0};

在这里插入图片描述

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。

在VS环境下

<code>#include <stdio.h>

union Un1

{ -- -->

char c[5];//和五个char类型一样的 1 8 1

int i;//4 8 4

};

union Un2

{

short c[7];

int i;

};

int main()

{

//下⾯输出的结果是什么?

printf("%d\n", sizeof(union Un1));//8

printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16

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、⻚数

杯⼦:设计

衬衫:设计、可选颜⾊、可选尺⼨

直接写代码如下:

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;//⻚数

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,这样就可以节省所需的内存空间,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 {

struct

{

char title[20];//书名

char author[20];//作者

int num_pages;//⻚数

}book;

struct

{

char design[30];//设计

}mug;

struct

{

char design[30];//设计

int colors;//颜⾊

int sizes;//尺⼨

}shirt;

}item;

};

判断大小端

在【C语言篇】数据在内存中的存储我们讲过数据在内存中存储分为大端和小端

⼤端(存储)模式: 是指数据的低位字节内容保存在内存的⾼地址处,⽽数据的⾼位字节内容,保存在内存的低地址处。⼩端(存储)模式: 是指数据的低位字节内容保存在内存的低地址处,⽽数据的⾼位字节内容,保存在内存的⾼地址处。

之前我们的写法是这样的:

//写一个程序,判断当前机器是大端?还是小端?

int main()

{

int a = 1;

if (*(char*)&a == 1)

{

printf("小端\n");

}

else

{

printf("大端\n");

}

//0x 00 00 00 01

return 0;

}

这里我们可以使用联合体很好实现:

union Un

{

char c;

int i;

};

int main()

{

union Un un = { 0 };

un.i = 1;

if (un.c == 1)

{

printf("小端\n");

}

else

{

printf("大端\n");

}

//0x 00 00 00 01

return 0;

}

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

enum Day//星期

{

Mon,

Tues,

Wed,

Thur,

Fri,

Sat,

Sun

};

enum Sex//性别

{

MALE,

FEMALE,

SECRET

};

enum Color//颜⾊

{

RED,

GREEN,

BLUE

};

以上定义的 enum Dayenum Sexenum Color 都是枚举类型。

{}中的内容是枚举类型的可能取值,这些都是常量,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

{

//它们都是常量,之后不能改,但是在最初始是可以赋初值

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#define定义的标识符⽐较,枚举有类型检查,更加严谨。

//例子如下

#include <stdio.h>

enum Sex

{

MALE=3,

FEMALE=5,

SECRET=7

};

int main()

{

enum Sex sex1 =3;//会报错,必须使用枚举常量

enum Sex sex2 = FEMALE;

return 0;

}

在这里插入图片描述

注意:以上例子在C语⾔中是可以的,但是在C++是不⾏的,C++的类型检查更严格

便于调试,预处理阶段会删除 <code>#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


枚举的使用

增加可读性例子如下:

#include <stdio.h>

//写一个计算器-完成整数的加法、减法、乘法、除法

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 main()

{

int input = 0;

do

{

menu();

printf("请选择:>");

scanf("%d", &input);

switch (input)

{

case SUB:

break;

case ADD:

break;

case MUL:

break;

case DIV:

break;

case EXIT:

printf("退出\n");

break;

default:

printf("选择错误,重新选择\n");

break;

}

} while (input);

return 0;

}

以上就是关于联合体和枚举的详细介绍啦,各位大佬有什么问题欢迎在评论区指正,您的支持是我创作的最大动力!❤️

在这里插入图片描述



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