C语言之枚举&联合

简介: 枚举顾名思义就是:列举 。 即把可能的取值一一列举出来

一、枚举

枚举顾名思义就是:列举 。 即把可能的取值一一列举出来


(一)枚举类型的定义

这里我们直接上代码:


//枚举类型
#include <stdio.h>
enum Sex//性别
{
    //枚举的可能取值-常量
  MALE = 2,
  FEMALE = 4,
  SECRET = 8
    //以上为给常量赋一个初始值
};
enum Day//星期
{
  Mon,
  Tues,
  Wed,
  Thur,
  Fri,
  Sat,
  sun
};
enum Color//颜色--三原色 RGB
{
  RED,//0
  GREEN,//1
  BLUE//2
};
int main()
{
    printf("%d %d %d\n", RED, GREEN, BLUE);
    printf("%d %d %d\n", MALE, FEMALE, SECRET);
    return 0;
}

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,一次递增1,当然在定义的时候也可以赋初值,这些值叫做枚举常量。

上文代码中 enum Sex 枚举类型中的值就为枚举常量,其中的常量值为2,4,8


(二)使用枚举的原因

我们可以使用#define定义常量,为什么非要使用枚举呢 ?

#include <stdio.h>
#define RED 0
#define GREEN 1
#define BLUE 2
int main()
{
    int color = RED;
    return 0;
}

(三)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,而#define定义的标识符是无类型的,所以更加的严谨。

3.防止了命名污染(封装)

4.便于调试

5.使用方便,一次可以定义多个常量


(四)枚举的大小

enum的大小该如何去求呢?


#include <stdio.h>
enum Sex
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
};
int main()
{
    enum Sex s = MALE;
    printf("%d\n", sizeof(s));
    return 0;
}

f9e351a8659140a5979d927e6d926fc0.png

结果为什么为4呢?

分析:

首先这里 MALE 实际意义上是一个整数,因为他的枚举常量值默认为 0,而 0 是一个整数,这里不管赋值给 FEMALE、SECRET ,他们的枚举常量值1、2都是一个整数,那么此时s就是一个整形类型的变量值,所以 enum 的值为4


(五)枚举的使用

enum Color//颜色
{ 
 RED=1, 
 GREEN=2, 
 BLUE=4 
}; 
int main()
{
    enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值,才不会出现类型的差异。
    clr = 5; 
    return 0;
}

这里clr=5是不对的,因为枚举常量和常量值是有区别的,将常量直接赋值给枚举常量类型,编译器会报错或警告

注:枚举类型的常量如果中间某个值被自定义赋值,那么其前面的值仍然从0开始递增,其后面的值按照自定义的值递增。

总结:枚举是一种类型,可以用来定义变量(枚举变量),但是其成员是常量值(枚举常量)


二、联合(共用体)

(一)联合类型的定义

联合也是一种特殊的自定义类型 这种类型定义的变量也包含一系列的成员,特征是这些成员公用同一块空间。(所以联合也叫共用体)

例:


//联合-联合体-共用体
#include <stdio.h>
union Un //共用体类型的声明
{
    char c;//1
    int i;//4
};//5个字节
int main()
{
    union Un u;
    printf("%d\n", sizeof(u));
    printf("%d\n", sizeof(u.c));
    printf("%d\n", sizeof(u.i));
    printf("%p\n", &u);
    printf("%p\n", &(u.c));
    printf("%p\n", &(u.i));
    return 0;
}

1c5cb8adf3d8412895ee4113cbaa5d63.png

当然此处第一块空间并不是 u.i 和 u.c 各占一半空间,而是共用了一块空间,u.i 的地址也就和 u.c一样了


(二)联合的特点

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)


(四)联合大小的计算

共用体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齐数的整数倍的时候,就要对齐到最大对齐数的整数倍。


#include <stdio.h>
union U1
{
    int a;//4 
    char arr[5];//5
union U2
{
    short s[7];//7
  int b;//4
};
int main()
{
    union U1 u1;
    union U2 u2;
    printf("%d\n", sizeof(u1));
    printf("%d\n", sizeof(u2));
    return 0;
}

b6610f6449d74ac1b15689a1b2d4e96a.png

分析:

u1:

数组a为整型,大小为4个字节,他的默认对齐数为8,对齐数是4

而arr是字符数组,其中有5个元素,大小为5 * 1 = 14个字节,他的默认对齐数是8,对齐数是1。

5不是最大对齐数4的倍数,所以浪费3个字节后为8个字节,而对齐到4的倍数后大小为8

u2:

数组s为短整型数组,有7个元素,大小为7 * 2 = 14个字节,他的默认对齐数是16,对齐数是14

数组b为整型,大小为4个字节,默认对齐数就是8,对齐数是4

14不是最大对齐数4的倍数,所以浪费2个字节后为16个字节,对齐到4的倍数后大小为16

结构体、共用体是存在内存对齐的。

本章终!


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