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【自定义类型-联合和枚举】--联合体类型，联合体大小的计算，枚举类型，枚举类型的使用

news 2025/5/24 10:08:21

一.联合体类型

1.1--联合体类型的声明

1.2--联合体的特点

1.3--相同成员的结构体和联合体对比

1.4--联合体大小的计算

1.5--联合体练习

二.枚举类型

2.1--枚举类型的声明

2.2--枚举类型的优点

2.3--枚举类型的使用

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一.联合体类型

1.1--联合体类型的声明

--和结构体一样，联合体也是由一个或者多个成员构成，这些成员可以是不同的类型

但是编译器只为最大的成员分配足够的内存空间。联合体的特点是所有成员共用同一块内存空间。所以联合体也叫：共用体。

给联合体其中⼀个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。

#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = { 0 };//计算连个变量的大小printf("%zu\n", sizeof(un));return 0;
}

我们可能会疑惑为什么是4呢？

1.2--联合体的特点

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）。联合体用其中一个的时候，不使用另外的。

//代码1
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = { 0 };// 下面输出的结果是一样的吗？printf("%p\n", &(un.i));printf("%p\n", &(un.c));printf("%p\n", &un);return 0;
}

输出结果：
001 AF85C

001 AF85C

001 AF85C

//代码2
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = { 0 };un.i = 0x11223344;un.c = 0x55;printf("%x\n", un.i);return 0;
}

代码1输出的三个地址⼀模⼀样，再看看代码2的输出，我们可以发现将i的第4个字节的内容修改为55了。我们仔细分析就可以画出，un的内存布局图。

1.3--相同成员的结构体和联合体对比

--我们再对比看一下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况对比图吧

//结构体

struct S

{

char c;

int i;

};

struct S s = { 0 };

//联合体

union Un

{

char c;

int i;

};

union Un un = { 0 };

1.4--联合体大小的计算

联合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 Un1
{char c[9];int i;
};
union Un2
{short c[11];int i;
};
int main()
{//输出的结果是什么？printf("%zu\n", sizeof(union Un1));//12printf("%zu\n", sizeof(union Un2));//24return 0;
}

使用联合体可以节省空间，比如我们要上线⼀个礼品兑换单，礼品兑换单中有三种商品：图书、杯子、衬衫。

我们来通过图片体会一下

struct gift_list
{//公共属性int number;//库存量double price; //定价int type;//商品类型//特殊属性char title[20];//书名char author[20];//作者int pages;//⻚数char design[30];//设计int colors;//颜色int sizes;//尺寸
};

我们不难想到，可以把公共属性单独写出来，剩余的商品本身相关属性使用联合体联合起来，这样可以节省内存空间。

struct gift_list
{int number;//库存量double price; //定价int type;//商品类型union {struct{char title[25];//书名char author[20];//作者int pages;//⻚数}book;//图书struct{char design[50];//设计}cup;//杯子struct{char design[50];//设计int colors;//颜色int sizes;//尺寸}shirt;}gift;//这里都可以使用不完全声明，都只用使用一次
};

1.5--联合体练习

--用联合体来实现判断当前机器的大小端

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int check_sys()
{union {int i;char c;}u;u.i = 1;return u.c;
}
int main()
{int ret = check_sys();if (ret == 1){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}return 0;
}

二.枚举类型

2.1--枚举类型的声明

枚举顾名思义就是列举，把可能的取值都列举出来。

比如：一周有7天，我们就可以都列举出来

enum Day//星期
{
   Mon,//注意是(,)号
   Tues,
   Wed,
   Thur,
   Fri,
   Sat,
   Sun
};

以上定义的 enum Day 就是枚举类型，{ }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，依次递增1，当然在声明枚举类型的时候也可以赋初值，赋值完后，如果后面有没赋值的就会从这个值向后开始加1。

enum Day//星期
{Mon,Tues=2,Wed,Thur,Fri=8,Sat,Sun
};
int main()
{printf("%d\n", Mon);printf("%d\n", Tues);printf("%d\n", Wed);printf("%d\n", Thur);printf("%d\n", Fri);printf("%d\n", Sat);printf("%d\n", Sun);return 0;
}

默认应该是0~6的，但是给其中部分赋值完后结果如下：

2.2--枚举类型的优点

--我们其实也可以使用#define定义常量，为什么非要用枚举呢？

枚举的优点：

增加代码的可读性和可维护性
和#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。
便于调试，预处理阶段会删除 #define 定义的符号
使用方便，⼀次可以定义多个常量
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

2.3--枚举类型的使用

1. enum Color // 颜⾊

2. {

3. RED= 1 ,

4. GREEN= 2 ,

5. BLUE= 4

6. };

7.

8. enum Color clr = GREEN; // 使⽤枚举常量给枚举变量赋值

那是否可以拿整数给枚举变量赋值呢？在C语言中是可以的，但是在C++是不行的，C++的类型检查比较严格。

我们还可以使用枚举类型来优化前面的转移表计算器

#include<stdio.h>int Add(int x, int y)
{return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{return x / y;
}enum count
{EXIT,ADD,SUB,MUL,DIV
};void menu()
{printf("****************************\n");printf("**1.Add              2.Sub**\n");printf("**3.Mul              4.Div**\n");printf("*********  0.exit  *********\n");printf("****************************\n");
}int main()
{int x = 0;int y = 0;int input = 0;int ret = 0;do{menu();printf("请选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case ADD:printf("即将执行加法运算，请输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Add(x, y);printf("%d\n", ret);break;case SUB:printf("即将执行减法运算，请输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Sub(x, y);printf("%d\n", ret);break;case MUL:printf("即将执行乘法运算，请输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Mul(x, y);printf("%d\n", ret);break;case DIV:printf("即将执行除法运算，请输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = Div(x, y);printf("%d\n", ret);break;case EXIT:printf("已退出计算机程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}