【C语言】自定义类型——枚举和联合体

港控/mmm° 2023-09-27 10:14 154阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  枚举
 *   *  枚举的定义
     *  枚举的使用
     *  枚举的优点
 *  联合（共用体）
 *   *  联合体的定义
     *  联合体的特点
     *  联合体大小的计算
 *  总结：

## 前言 ##

在C语言中，有三个自定义类型——**结构体，枚举，联合**，自定义类型出现是为了解决**内置类型**无法解决的问题。例如人这个对象，如果要描述人这样一个复杂对象，就不只是一个简简单单的int、char、double类型的数据能描述的，这时候就需要我们使用自定义类型来描述。  
（PS：**内置类型是指任何语言在设计初期定义的类型**，如**c语言中的int, double, char…** 它也是在一种语言中最基本的类型，与编译器编译出的代码具有重大关系，值得一提的是，不同语言也拥有不同的内置类型，但是所有内置类型的定义都与计算机的运算方式相关。）  
对于结构体来说，我们应该都不陌生，结构体很重要，内容也很多，我之前写过一篇关于结构体的文章，不过那篇文章写的都是结构体的一些基础内容，过两天会写一篇进阶的，所以现在在就先不讲结构体了，我们先认识一下另外两个自定义类型。

## 枚举 ##

### 枚举的定义 ###

枚举类型的定义要使用**enum**关键字，举个例子，如果我要用枚举常量才定义一下三原色，也就是红蓝绿(RGB)。请看下面这段代码:

enum Color
    {
        
    	//枚举常量
    	RED,
    	GREEN,
    	BLUE
    };

Color就被定义成了枚举类型，**\{\}中的内容是枚举类型的可能取值，也就是枚举常量**。(补充：对于\#define和吗枚举定义的常量 一般把变量名写成大写)。

### 枚举的使用 ###

如果要用枚举类型创建变量就要使用enum Color，enum Color就代表着枚举类型，而**创建好的变量的值就只能是\{\}中的内容**。如下：

enum Color a = RED;
    	enum Color b = GREEN;
    	enum Color c = BLUE;

枚举常量是不能改变的。但是这些枚举常量都是有值的，**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**。给大家解释一下，看下面这段代码：

printf("%d\n", RED);
    	printf("%d\n", GREEN);
    	printf("%d\n", BLUE);

![在这里插入图片描述][8a5cd472aa134f14bbd57c7a86702878.png]  
我想看到这大家应该明白这是什么意思了，枚举常量是有值的，数值从0开始依次加1。如果要改变初始的值，只需要给第一个枚举常量赋值就行。例如：

enum Color
    {
        
    	//枚举常量
    	RED = 2,
    	GREEN,
    	BLUE
    };

像这样，再去打印RED,GREEN和BLUE,值就是2，3，4。

### 枚举的优点 ###

对于枚举，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

## 联合（共用体） ##

> 在进行某些算法的C语言编程的时候，需要使几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中。也就是使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。这种**几个不同的变量共同占用一段内存的结构**，在C语言中，被称作“共用体”类型结构，简称共用体，也叫联合体。

### 联合体的定义 ###

联合体的定义与结构体比较相似，要先声明联合体，要使用union这个关键字，声明方式如下:

union MyUnion
    {
        
    	int a;
    	char b;
    };

联合体的定义如下：

//union 类型名 变量名
    union MyUnion un;

这样就创建好了un这个联合体类型。

### 联合体的特点 ###

先看这段代码以及运行结果：

union MyUnion
    {
        
    	int a;//4
    	char b;//1
    };
    int main()
    {
        
    	union MyUnion un;
    	printf("%d\n", sizeof(un));
    	printf("%u\n", &(un));
    	printf("%u\n", &(un.a));
    	printf("%u\n", &(un.b));
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][1f27bcb895bc466188aba6b4dd7012ea.png]  
我们可以看到**un的大小是4不是5，而且un，un.a和un.b的地址是一样的**。为什么？  
下面我给大家一一解释：  
我们在创建变量时，编译器就会给我们开辟一些空间，因此我创建un变量时，编译器就已经给我开辟空间了，那么我在打印un地址时，**打印的就是un的首地址**。在64位环境下，int是4个字节，char是一个字节，它们的地址和un是一样的，说明**int是从un的首地址开始向后占用4个字节的空间，char也是从un的首地址开始的**。因此打印出来的un.a和un.b的地址是相同的。它们公用同一部分的内存空间，这就是联合体。

### 联合体大小的计算 ###

> **1.联合的大小至少是最大成员的大小。  
> 2.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。**

对于第一条，上面的例子证明过了，接下来重点来看第二条。看一下下面这段代码：

union un
    {
        
    	char c[5];
    	int i;
    };
    int main()
    {
        
    	printf("%d\n", sizeof(union un));
    	return 0;
    }

对于这段代码，最后输出的结果是什么？5？  
答案是8.  
![在这里插入图片描述][6b79f4875c8844bb98492743987dcb3d.png]  
为什么？  
对于un里面有一个长度为5的字符数组c和一个整型i。我们可以把它看成5个字符变量和一个整型变量。那么在计算联合体大小的时候，对齐数就是int类型，也就是4个字节，而不是5个字节。  
因此我们计算联合体大小，考虑以多少字节为对齐数时，就只需要看数据类型就可以了，然后再看多少最大对齐数的整数倍能放下最大的变量就可以了。

## 总结： ##

自定义类型中枚举和联合体的难度不是很大，也就联合体大小的计算有点难度。大家只要记住计算联合体大小的两个特点就可以了。(感谢您的观看，如有错误，欢迎指正！感谢！)

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