文章目录
- 前言
- 一、联合体
- 联合体的声明
- 联合体的特点
- 联合体和结构体内存布局对比
- 联合体的大小计算
- 联合体的实际使用样例
- 礼品兑换单
- 判断当前机器是大端还是小端
- 二、枚举
- 枚举的定义
- 枚举类型的声明
- 枚举类型的优点
- 枚举类型的使用
- 总结
前言
关于自定义类型除了我们常用的结构体，其实还有联合与枚举也是属于自定义类型
我们也来学习一下吧！
一、联合体
联合体的声明
联合体是一个或多个成员组成，其中成员可以是不同类型，并且所有成员共用同一块内存空间，所以联合体也称为共用体。联合体声明的关键字是union
//联合体类型的声明
union Un
{
// 1 + 4 == 5 吗？
char c; // 1
int i; // 4
};
int main()
{
union Un un;// 联合体的定义
sizeof("%zd\n,sizeof(un)"); // 4
return 0;
}
联合体的特点
- 联合体所有成员共用同一块内存空间，一个联合体变量的大小，至少是最大成员的大小，编译器只为最大的成员分配足够大的空间
- 给联合体其中一个成员赋值，其他成员的值也会变化
我们不妨来两段代码来详细感受一下这个性质：
// 代码一
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un un = {0};
// 下⾯输出的结果是⼀样的吗？
// 结果：001AF85C
// 001AF85C
// 001AF85C
printf("%p\n", &(un.i));
printf("%p\n", &(un.c));
printf("%p\n", &un);
return 0;
}
// 代码二
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un un = {0};
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
// 结果:11223355
printf("%x\n", un.i);
return 0;
}
如果用一幅图来说明，那就是如下：
从代码一输出的结果是相同的，说明联合体中成员变量是一块空间存储
从代码二输出中，第四个字节的内容被修改位55，对联合体中成员赋值，会影响联合体的全部成员，char类型只占用一个字节
还记得前面的内容不，请在十秒内说出这是小端存储还是大端存储？
答案是小端！
联合体和结构体内存布局对比
我们再来比较一下同样成员变量情况下，两种结合方式的区别来加深印象：
struct Su
{
char c;
int i;
}S;
Union Un
{
char c;
int i;
}un;
结构体是通过以为空间换取时间设计，而联合体是节省空间
联合体的大小计算
- 联合体的大小至少是最大成员的大小
- 当最大成员大小（联合体总大小）要对齐到最大对齐数的整数倍
请注意，很多学习资料都说联合体的大小就是最大成员的大小，其实这是不对的！
事实上，联合体也是有内存对齐的，下面我们就来举例说明
#include <stdio.h>
union Un1
{
char c[5];
int i;
}; // 最大对齐数位4，最大成员大小为5，对齐到8是最大对齐数的整数倍
union Un2
{
short c[7];
int i;
}; // 最大对齐数位4，最大成员大小为7，对齐到16是最大对齐数的整数倍
int main()
{
printf("%zd\n", sizeof(union Un1)); // 8
printf("%zd\n", sizeof(union Un2)); // 16
return 0;
}
联合体的实际使用样例
礼品兑换单
事实上你可以观察下这种做法，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处理，其实是在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
// 甚至还使用了匿名结构体、联合体
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;
};
判断当前机器是大端还是小端
这算是一个巧思，很妙，因为联合体公用一个空间，相当于我是把一个int变量的第一个字节的数据单独提取出来，如果最后返回的是1，那说明低字节位放数据低位，事实也确实是这样，也就说明小端是答案
union un
{
char c;
int i;
};
bool check_sys()
{
union un u;
u.i = 0x00000001;
return u.c;
}
int main()
{
if (check_sys()){
printf("小端\n"); // YES
}
else printf("大端\n");
return 0;
}
二、枚举
枚举的定义
枚举顾名思义就是一一列举，而列举可能的取值是用于定义一组具有离散值的常量，使数据更简洁、方便使用，关枚举的关键字enum
枚举类型的声明
enum Day
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};
enum Sex
{
Man,
Woman;
}
以上定义的enum Day、enum Sex都是枚举类型，而{ }中枚举类型的可能取值称为枚举常量
枚举类型的优点
我么可以用宏来定义常量，那么这里为什么还要单独设立一种数据类型呢？
- 增加代码的可读性和可维护性
- 枚举类型有类型检查，更加严谨
- 便于调试，预处理阶段会删除#define定义的符号
- 一次可以定义多个枚举常量，使用方便
- 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
枚举类型的使用
enum Color
{
Red=2,
Blue=1
}
enum Color clr = Blue;
enum Color clr = 2；
这种写法可以么，毕竟2也是Red的值，应该支持隐式类型转换吧！
嗯…最好不要，C语言可以；Cpp不行，Cpp检查比较严格
那有没有具体一点的应用场景呢？
有，我们稍微回顾一下之前的扫雷
运用了枚举这个技巧后：
关于枚举其实我们后来还会有很多的应用场景，这就需要大家自己去慢慢发现了！
总结
其实中途跳过去写Cpp了，现在再跳回来…
反复横跳！
