难倒C语言高手的枚举细节

Posted 2022-11-22 无痕幽雨

大家好，我是小麦。

我在知乎上看到这个问题，一开始，也有一些疑惑，后面查了一些资料，对于这个问题，简单的说一下我的看法。

枚举有多大

枚举类型到底有多大，占多少空间呢？这个要具体情况具体分析，编译器会视情况而定。

下面是我测试用的编译器版本。

gcc (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

当我写下这段代码的时候，实际的输出会是多少呢？

有人会说是 1，有人会说是 4，我最终运行的确实是4；

输出结果

但是这个结果并不是唯一的，它取决于你的编译器，另外还取决于编译器参数，gcc这里有个编译器参数 -fshort-enums，如果我们在编译的时候加上这个，那么编译出来是什么呢？

短枚举的输出结果

最终结果变成了1

现在我在原先的代码中，加入CMD_MAX_16BIT = 0xFFFF，下面看看输出结果是多少。

增带值范围

运行输出结果如下：

输出结果

是的，它变成了2。因此我们可以得出结论就是：

编译器将为枚举分配足够的内存大小，来保存我们所声明的任何值。所以，如果我们的代码中只使用低于 256（8位的范围是0~255） 的值，我们的枚举应该是 8 位宽，也就是一个字节，而后面的0xFFFF显然是16位，两个字节，所以最终输出为2

为此我参考了一下gcc user manual，如下；

https ://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Code-Gen-Options.html

-fshort-enums

Allocate to an enum type only as many bytes as it needs for the declared range of possible values. Specifically, the enum type is equivalent to the smallest integer type that has enough room.

Warning: the -fshort-enums switch causes GCC to generate code that is not binary compatible with code generated without that switch. Use it to conform to a non-default application binary interface.

所以，我们需要明确的是编译器是否会默认执行 -fshort-enums这个命令，大多数是不会的，这里我还测试了一些clang，具体结果和gcc相同。

但是在嵌入式编程中需要注意，这里我查了一下，IAR的编译器默认会执行 -fshort-enums 。

电脑上没有IAR，这里我参考了IAR 的 ARM C 编译器的文档IAR C/C++ Development Guide。

可以看到enum类型默认的规定，如果要强制为int类型的话，需要编译的时候提那就--enum_is_int的编译参数，如下所示；

枚举类型

所以这里为了避免编译器的优化，以及不同的硬件平台和不同编译器，从而导致枚举分配内存空间的变化，所以上述增加了一个0xFFFFFFFF，强制编译器为枚举分配4个字节的空间。

设置最大范围为4字节

最终的输出结果都是4，如下图所示；

输出结果比较

看来虽然是一个很小的知识点，但是这中间的坑还真不少，好了，本期的文章就到这里了，我们下期再见。

如果感觉文章帮到了您，动手三连，让文章帮到更多的人。

—— The End ——