C之 enumsizeoftypedef

Posted 2020-10-29

        在 C 语言中经常会见到 enum、sizeof、typedef，那么我们今天就来讲解下它们三个。

        首先 enum 是 C 语言中的一种自定义类型，它是一种枚举类型。enum 值是可以根据需要自定义的整型值，第一个定义的 enum 值默认为 0。默认情况下的 enum 值是在前一个定义值的基础上加 1，enum 类型的变量只能取定义时的离散值。enum 中定义的值是 C 语言中真正意义上的常量，在一般工程中 enum 多用于定义×××常量。

        下来我们就来写个示例代码分析下，代码如下：

#include <stdio.h>

enum
{
    ARRAY_SIZE = 5
};

void InitArray(int array[])
{
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<ARRAY_SIZE; i++)
    {
        array[i] = i + 1;
    }
}

void PrintArray(int array[])
{
    int i = 0;
    
    for(i=0; i<ARRAY_SIZE; i++)
    {
        printf("%d\n", array[i]);
    }
}


int main()
{    
    int array[ARRAY_SIZE] = {0};
    
    InitArray(array);
    
    PrintArray(array);
    
    return 0;
}

        我们来分析下这个代码，它利用 enum 定义了常量 ARRAY_SIZE，然后创建数组并打印。我们来看下编译结果是否如我们所愿呢？打印如下：

        那么我们看到打印确实如我们所想。

        接下来我们来讲讲 sizeof 关键字，它是编译器的内置指示符，用于计算类型或变量所占内存打小。那么它所计算的值在编译期就已经确定，也就是说在运行期是没用的。sizeof 于类型时：sizeof(type)；用于变量时：sizeof(var) 或 sizeof var。sizeof 是 C语言的内置关键字而不是函数，在编译过程中所有的 sizeof 将被具体的数值所替换，程序的执行过程与 sizeof 没用任何关系。我们来看看 下面这个示例代码会输出什么？

#include <stdio.h>

int f()
{
    printf("hello world\n");
    
    return 0;
}

int main()
{
    int var = 0;
    
    int size = sizeof(var++);
    
    printf("var = %d, size = %d\n", var, size);
    
    size = sizeof(f());
    
    printf("size = %d\n", size);
    
    return 0;
}

        我们先来分析下这个代码，在程序的第14行我们做了 var++，理论上第16行打印出来的结果会是 1 和 4。在程序的第18行看似调用了 f() 函数，那么照我们的分析，将会在第20行打印出 4，但是在前面硬打印出 hello world 这句话。下来我们来看看是否如我们所分析的那样呢？

        那么这是怎么回事呢？跟我们分析的不一样，var 不等于 1，并且也没有打印出 hello world 那句。我们来仔细想想上面讲的 sizeof 的相关知识，它是在程序的编译期有效的，也就是说程序运行之后并没有去执行 var++，所以 var  仍然等于 0。sizeof 是关键字而不是函数，所以在程序的第18行并不是去调用 f() 函数，自然也就不会去执行函数里的打印语句。因为函数的返回值是 int 型，所以打印的值为 4。

        最后我们再来讲讲 typedef 关键字。我们通常以为 typedef 是定义一种新的类型，其实不是的。typedef 用于给一个已经存在的数据类型重命名，其本质上是不能产生新的类型的。注意：它命名的类型可以在 typedef 语句之后，但是不能被 unsigned 和 signed 所修饰。

        我们以示例代码来分析下，代码如下：

#include <stdio.h>

typedef int Int32;

struct _tag_point
{
    int x;
    int y;
};

typedef struct _tag_point Point;

typedef struct
{
    int length;
    int array[];
} SoftArray; 

typedef struct _tag_list_node ListNode;
struct _tag_list_node
{
    ListNode* next;
};

int main()
{
    Int32 i = -100; 
    unsigned Int32 ii = 0;
    Point p;
    SoftArray* sa = NULL;   
    ListNode* node = NULL;
    
    return 0;
}

        我们来分析这个代码，我们在第19行显然是先重命名后定义的，这种在 C 语言中是合法的。第28行用 unsigned 修饰重命名的类型，这显然是错误的，因此会在28行报错。第29行相当于 struct  _tag_point p；第31行相当于 struct _tag_list_node* node；我们来看看编译结果

        那么我们注释掉第28行之后，编译就通过了。那么我们今天讲解了 enum、sizeof、typedef ，总结如下：1、enum 用于定义离散值类型，并且它定义的值是真正意义上的常量；2、sizeof 是编译器的内置指示符，不参与程序的执行过程；3、typedef 用于给类型重命名，并且重命名的类型可以在 typedef 语句之后定义。后面我们会继续对 C 语言的学习。

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