C语言枚举与联合（共用体）

Posted 2021-06-28 蓝乐

目录

• • 枚举
  • • 枚举类型的定义
    • 枚举的优点
    • 枚举的使用
    • 枚举类型的大小
  • 联合（共用体）
  • • 联合类型的定义
    • 联合的特点
    • 联合大小的计算
  • 总结

枚举

顾名思义就是一一列举，把可能的取值一一列举。比如现实生活中：
一周从星期一到星期日共七天，可以一一列举；
性别有男，女，保密，可以一一列举；
月份有十二个月，也可以一一列举。

枚举类型的定义

enum Day
{
	Mon,
	Tues,
	Wes,
	Thur,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};

enum Sex
{
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};

以上定义的eum Day, eum 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（这些常量是不可更改的）。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。例如：

enum Color
{
	RED = 1,
	GREEN = 2,
	BLUE = 4
};

枚举的优点

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，更加谨慎
   #define定义的标识符是没有类型的，由于C语言的源代码会经过预编译，编译，链接到可执行程序几个阶段，在预编译阶段#define定义的标识符不会被替换为其所指的内容，则没有类型的说明，因此没有枚举类型更严谨。
3. 防止了命名污染（封装）
   枚举成员放在{}内，防止了与别的变量名冲突。
4. 便于调试
   调试是在可执行程序过程发生的，#define定义的标识符已经被替换为其所指的内容，可能不方便找到错误；而枚举变量认为其成员名，便于调试。
5. 使用方便，一次可以定义多个常量

枚举的使用

在使用switch语句时，可以把case后的整型替换成枚举变量可以时代码更据可读性。例如实现一个简易计算器时，我们将各个选项放在枚举类型中，将会大大方便我们的读写代码：

enum Option
{
	EXIT,
	ADD,
	SUB,
	MUL,
	DIV
};

int main()
{
	int input = 0;
	do
	{
		scanf("%d", &input);
		int a = 0;
		int b = 0;
		int ret = 0;
		switch (input)
		{
		case ADD:
			scanf("%d %d", &a, &b);
			ret = Add(a, b);
			break;
		case SUB:
			scanf("%d %d", &a, &b);
			ret = Sub(a, b);
			break;
		case MUL:
			scanf("%d %d", &a, &b);
			ret = Mul(a, b);
			break;
		case DIV:
			scanf("%d %d", &a, &b);
			ret = Div(a, b);
			break;
		case EXIT:
			break;
		default:
			printf("请重新选择：\\n");
			break;
		}
		printf("结果是%d\\n", ret);
	} while (input);
	return 0;
}

枚举类型的大小

下面这个代码的结果是什么呢？

int main()
{
	printf("%d\\n", sizeof(enum Sex));
	return 0;
}

枚举常量是整型，因此大小是4，也就是说sizeof(enum Sex)与sizeof(int)是相等的，但是两者并不是一回事，二者是完全不同的类型

//枚举的使用可以是：
enum Sex s = MALE;
//但不可以是：
enum Sex s = 1;

这是因为enum Sex 类型与 int 类型是不同的。

联合（共用体）

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成员，特征是这些成员共用同一块空间（所以联合也叫共用体），例如：

//联合类型的声明

union SN
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	//联合变量的定义
	union SN s;
	//计算联合变量的大小
	printf("%d\\n", sizeof(s));
	return 0;
}

程序运行发现联合变量s的大小是4个字节，这说明：

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（因为联合至少的有能力保存那个最大的成员）。

    //下面三个语句的结果相同吗？
	printf("%p\\n", &s);
	printf("%p\\n", &(s.c));
	printf("%p\\n", &(s.i));

程序运行的结果也验证了联合的特点，也就是说，联合s的内存分布如下：

那么，利用联合的特点，我们对于之前判断大小端存储模式的方法又多了一种，我们先来回顾一下大小端存储模式，对于int a = 1;若为小端存储模式，则a在内存中应为01 00 00 00，若为大端存储模式，则a在内存中应为00 00 00 01. 因此，我们可以利用联合的特性，去除整型a的第一个字节，判断其是否为1，进而判断当前机器是大端存储模式还是小端存储模式：

int judge_sys()
{
	union UN
	{
		char c;
		int i;
	};
	union UN u;
	u.i = 1;
	return u.c;
}

int main()
{
	int ret = judge_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端\\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\\n");
	}
	return 0;
}

联合大小的计算

1. 联合的大小至少是其最大成员的大小。
2. 联合也遵循内存对齐规则。比如：

union SNS
{
	int i;
	char ch[5];
};

int main()
{
	printf("%d\\n", sizeof(union SNS));
	return 0;
}

联合的最大成员大小为4，数组ch相当于5个字符变量，每个大小均为1，该联合的最大对齐数为4，因此联合的大小应为4的整数倍8.

总结