C語言關于自定義數據類型之枚舉和聯合體詳解
前言
在C語言的自定義數據類型中,除了我們最為常用的結構體之外,還有兩個比較少用的自定義數據類型,分別為枚舉和聯合體(也可以稱為共用體)。
今天,我們一起看學習一下相關的知識吧!

枚舉
什么是枚舉?
顧名思義,就是一一列舉,把所有的情況,所有的取值,一一列舉出來。
在我們生活中,有不少的東西是可以全部列舉出來的。
如一個星期有七天,一年有十二個月,性別有男和女,評價有優(yōu)秀、良好、及格和不及格等等。
當某些數據的值只有固定的幾種可能取值的時候,我們就可以使用枚舉類型。
枚舉類型的定義
enum 枚舉類型名 { 枚舉值1 ,枚舉值2,… ,枚舉值n };
枚舉類型的定義和結構體類似,先使用enum這個關鍵字,后面加上枚舉類型的名字,括號內是枚舉的值,最后別忘記分號。
還有,最后的一個枚舉值后面不需要逗號!
一般定義枚舉類型的方法如下:
注意:這是定義枚舉類型,而不是定義枚舉變量!
例如如下:
enum Day//星期
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};
enum Sex//性別
{
MALE,
FEMALE,
SECRET
};
enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
此外,還有其他的一些定義的方法。
枚舉類型的優(yōu)點
那么我們來思考一個問題,為什么需要枚舉呢?
我們其實可以通過#define的方式來定義常量,那么我們還需要定義枚舉嗎?
其實是需要的。
在有些情況下,枚舉可以讓我們的代碼更加清晰明了。
比如,我們在需要打印菜單的時候,就需要有不同的選項,那么每一個選項就對應一個值,那么我們可以使用枚舉讓數值與對應的含義對上號,那么這就可以讓我們在實現每一個具體的細節(jié)的時候,知道這一種case情況對應的具體含義。
此外,還有別的優(yōu)點:
- 防止了命名污染(封裝)
- 便于調試
- 使用方便,一次可以定義多個常量
枚舉類型的使用
通過枚舉類型,我們可以定義枚舉變量
enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
//使用方法和其他類型一直,就像int a;一樣
enum Color clr;
//使用枚舉值來給枚舉類型賦值
clr = RED;
//注意,一般我們給枚舉賦值的時候,都用枚舉值,而不用其他的值,否則就沒有什么意義了
我們一般使用結構體的時候,都像上面的栗子一樣。
先創(chuàng)建好枚舉的模板,燃用這個模板來創(chuàng)建變量。
此外,還有其他的方法:
創(chuàng)建模板的同時定義枚舉變量
enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
}clr1,clr2;//在最后這里,我們定義了兩個枚舉變量
省略枚舉類型名字,匿名創(chuàng)建枚舉變量
enum
{
RED,
GREEN,
BLUE
}clr1,clr2;//這里定義了兩個枚舉變量
上面的兩個變量依舊可以使用,只是,我們沒有寫出該枚舉類型的名字,就只能這樣來定義變量,以后不能在利用這個模板來創(chuàng)建變量了
使用typedef來給枚舉類型重命名
typedef enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
}cr;//注意,這里的cr是新的枚舉類型名字,不是定義的枚舉變量
//還可以匿名重命名
typedef enum
{
RED,
GREEN,
BLUE
}cr;
枚舉中需要注意的點
- 枚舉值只能是整型的數據,如字符、整數等,不能是浮點型
- 枚舉類型變量賦值的時候,一般用枚舉值來賦值,不適用其他的數值來賦值
- 枚舉值本身是一個常量,我們可以對枚舉變量的值進行修改,但不能對枚舉值進行修改
- 枚舉值被處理的時候,會被看成整數數值,因此枚舉變量可以算術運算、關系運算等
聯合體
聯合體類型的定義
union 聯合體類型名 { 數據類型 成員名1 , 數據類型 成員名 2 , … , 數據類型 成員名n;};
聯合體也叫共用體,這個也是一種特殊的數據類型。
這種類型定義的變量也包含一系列的成員,特征是這些成員公用同一塊空間。
栗子如下:
union Un
{
char c;
int i;
};
聯合體的特點
聯合體變量的成員是使用共同的一塊空間的。
聯合體的大小,至少是成員中最大成員的大小。
(這里的至少我們后面再說)
#include<stdio.h>
union Un
{
int i;
char c;
};
union Un un;
int main() {
// 下面輸出的結果是一樣的嗎?
printf("%p\n", &un);
printf("%p\n", &(un.i));
printf("%p\n", &(un.c));
return 0;
}
運行上面的代碼,我們會發(fā)現三個地址都相同

成員變量i是第一個成員,該地址和聯合體的地址相同我們可以理解,c作為第二個成員變量,其地址也是和第一個成員變量的地址相同,那么這就說明,它們確實使用的是同一塊空間
聯合體的使用
聯合體類型定義變量的方法,和結構體、枚舉類似,都有多種方法
先創(chuàng)建模板,在定義變量
union Un
{
int i;
char c;
};
union Un un;
創(chuàng)建模板的同時定義變量
union Un
{
int i;
char c;
}un;//此處的un是一個聯合體變量
匿名定義聯合體變量
union
{
int i;
char c;
}un;//此處的un是一個聯合體變量
同樣的,由于聯合體類型名的省略,我們只可以這樣來定義變量,后面就再也不能使用該模板來定義變量了
typedef重命名聯合體類型名
typedef union Un
{
int i;
char c;
}un;
typedef union
{
int i;
char c;
}un;
聯合體存在內存對齊
上面說到,聯合體的大小,至少是最大成員變量的大小。為什么是至少呢?
我們先來看下面的栗子:
union Un
{
char arr[6];
short s;
};
union Un u;
int main() {
// 下面輸出的結果是一樣的嗎?
printf("%u", sizeof(union Un));
return 0;
}
上面的代碼輸出的結果為6
如果我們把字符數組的大小改成5,會發(fā)現大小還是6
這是因為,聯合體中也存在著對齊
上面的栗子中,會認為字符數組的默認對齊數為1,而short的默認對其數位2,但是成員變量的大小會根據數組的大小來計算,而不是根據數組的元素類型。假如你是元素個數為6的字符數組,那么大小就是6,元素個數為5的字符數組,大小就是5,而int、short等數據類型就按照默認的大小來計算。
首先需要聯合體的大小至少是最大成員變量的大小。
然后要求大小應該為各個成員變量中,最大對齊數的倍數,如果不是倍數,那么對齊到整數倍處。
這就能說明,為什么上面的代碼把字符數組的大小改為5個元素的時候,聯合體的大小仍然為6.
結語
今天的分享到這里就結束啦!
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