⾃定义类型:联合和枚举详解

news2024/12/25 9:19:16

   本章讲述的是自定义类型中联合和枚举,在本章我们将会认识联合体,枚举的声明,使用,以及联体的大小,枚举类型的优点。

1.联合体

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。

联合体的使用与结构体一样有一个关键字,联合体的关键字是union

union Un
{
	char c;
	int i;
};

2.联合体的特点

接下来我们来看看下面这两段代码

//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;
}

我们来运行一下

我们发现代码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。

我们发现c与i的内存在一起,而这就是联合体的特点

3.结构体和联合体对⽐

我们来看看结构体与联合体内存分布上的区别

struct S
{
	char c;
	int i;
};
union Un
{
	char c;
	int i;
};

4.联合体⼤⼩的计算

同样联合体大小计算和结构体一样有对齐规则,下面我们来看看

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。

5.联合体优点

有人会问结构体已经很好用了,为什么还要搞出一个联合体呢?其实这样就是为了节省空间。

⽐如有三种商品: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
如果用结构体来写的话 包含了所有商品的各种属性,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,就不需要设计,颜色,尺寸
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;
};

6.使用联合体判断机器大小端

我们之前指针的学习中,我们了解判断一个机器的大小段可以利用强制类型转换为char*来判断,那怎么用联合体来判断呢?

其实很简单,我们知道联合体的成员是内存是共同的,可以利用这个性质去写

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
}

2.枚举类型

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
同样枚举也有关键字,这个关键字是enum,每个成员用逗号隔开
enum Day//星期
{
	Mon,
	Tues,
	Wed,
	Thur,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};
enum Sex//性别
{
	MALE,
    FEMALE,
   SECRET
};
以上定义的 enum Day enum Sex 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。

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

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。

3.结语

到此自定义类型的内容就结束了,本章内容比较少,而且联合体与枚举的使用也没结构体多,不过我们还是要学习的,不多不代表不用,最后下来一定要自己敲一敲代码,熟悉一下联合体与枚举的使用。

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