联合和枚举

续语难

发布于 2024-11-20 14:40:54

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1. 联合体

1.1 联合体类型的声明

联合体和结构体类似，但是又结构体又不同，结构体中的每个成员都是独立的，修改其中任意一个值不会影响另外一个值，但是在联合体中，修改其中一个值，一定会有另一个值跟随他发生改变，联合体中所有值都共用同一块内存空间。

所以联合体也叫共同体。

#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;
}

运行这段代码，最后输入的结果是4

为什么是4呢

因为两个数据共用一块内存，为了存下较大的那个数据，因此会开辟较大的那个数据所需的内存，在这段代码中开辟4个字节用来存放这两个数据。

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;
}

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;
}

代码一输出的结果是

001AF85C 001AF85C 001AF85C

是三个相同的地址，充分说明变量是存放在一块内存之中，

代码二运行的结果是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。

1.3 相同成员的结构体和联合体对⽐

我们再对⽐⼀下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况

struct S
{
 char c;
 int i;
};
struct S s = {0};

union Un
{
 char c;
 int i;
};
union Un un = {0};

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⻬数的整数倍的时候，就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。

#include <stdio.h>
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("%d\n", sizeof(union Un1));
 printf("%d\n", sizeof(union Un2));
 return 0;
}

第一个输出8，因为char型数组的对齐数是1，而大小是5，int型对齐数是4，大小是4，所以联合体大小应该是其中最大的成员大小5，但是5并不是最大对齐数的整数倍，因此内存大小变成了8.

第二个输出16，与1同理。

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_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_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;
};

1.5 联合的⼀个练习

判断机器是大端还是小端

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int check()
{
	union u
	{
		int a;
		char b;

	}u;
	u.a = 1;
	return u.a;


}
int main()
{
	int ret = check();
	if (ret)
	{
		printf("小端");
	}
	else
	{
		printf("大端");
	}
	return 0;
}

2. 枚举类型

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 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 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=2,
 GREEN=4,
 BLUE=8
};

2.2 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

2.3 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

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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原始发表：2024-07-19，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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