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    HyDraZya的博客:【C语言进阶】自定义类型(2)枚举&联合

    作者:[db:作者] 时间:2021-09-05 09:41

    目录

    一、枚举

    (一)枚举类型的定义

    (二)使用枚举的原因?

    (三)枚举的优点?

    (四)枚举的大小

    (五)枚举的使用

    二、联合(共用体)

    (一)联合类型的定义

    (二)联合的特点

    (三)面试题

    (四)联合大小的计算



    一、枚举

    枚举顾名思义就是:列举?。? ?即把可能的取值一一列举出来

    比如我们现实生活中:

    • 一周当中从周一至周日的7天,可以一一列举;
    • 性别有:男、女、保密,可以一一列举;
    • 月份有12个月,可以一一列举;
    • 颜色有赤橙黄绿亲蓝紫等,可以一一列举;
    • ......

    (一)枚举类型的定义

    这里我们直接上代码:

    //枚举类型
    #include <stdio.h>
    
    enum Sex//性别
    {
        //枚举的可能取值-常量
    	MALE = 2,
    	FEMALE = 4,
    	SECRET = 8
        //以上为给常量赋一个初始值
    };
    
    enum Day//星期
    {
    	Mon,
    	Tues,
    	Wed,
    	Thur,
    	Fri,
    	Sat,
    	sun
    };
    
    enum Color//颜色--三原色 RGB
    {
    	RED,//0
    	GREEN,//1
    	BLUE//2
    };
    
    int main()
    {
        printf("%d %d %d\n", RED, GREEN, BLUE);
        printf("%d %d %d\n", MALE, FEMALE, SECRET);
        return 0;
    }

    执行结果:

    以上定义的 enum Dayenum Sexenum Color 都是枚举类型。 { } 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,一次递增1,当然在定义的时候也可以赋初值,这些值叫做枚举常量

    上文代码中 enum Sex 枚举类型中的值就为枚举常量,其中的常量值为248

    (二)使用枚举的原因?

    我们可以使用#define定义常量,为什么非要使用枚举呢??

    #include <stdio.h>
    #define RED 0
    #define GREEN 1
    #define BLUE 2
    
    int main()
    {
        int color = RED;
        return 0;
    }

    (三)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,而#define定义的标识符是无类型的,所以更加的严谨。
    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


    (四)枚举的大小

    enum的大小该如何去求呢?

    例:

    #include <stdio.h>
    enum Sex
    {
        MALE,
        FEMALE,
        SECRET
    };
    
    int main()
    {
        enum Sex s = MALE;
        printf("%d\n", sizeof(s));
        return 0;
    }

    执行结果:

    ?思考:为什么这里的结果为4呢?


    分析:

    首先这里 MALE 实际意义上是一个整数,因为他的枚举常量值默认为 0,而 0 是一个整数,这里不管赋值给?FEMALESECRET?,他们的枚举常量值1、2都是一个整数,那么此时s就是一个整形类型的变量值,所以 enum 的值为4

    (五)枚举的使用

    enum Color//颜色
    { 
     RED=1, 
     GREEN=2, 
     BLUE=4 
    }; 
    
    int main()
    {
        enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值,才不会出现类型的差异。
        clr = 5; 
        return 0;
    }

    ?思考:clr = 5可行吗??


    解答:NO!?


    原因:

    枚举常量和常量值是有区别的,将常量直接赋值给枚举常量类型,编译器会报错或警告?

    注:枚举类型的常量如果中间某个值被自定义赋值,那么其前面的值仍然从0开始递增,其后面的值按照自定义的值递增。

    总结:枚举是一种类型,可以用来定义变量(枚举变量),但是其成员是常量值(枚举常量)

    二、联合(共用体)

    (一)联合类型的定义

    联合也是一种特殊的自定义类型 这种类型定义的变量也包含一系列的成员,特征是这些成员公用同一块空间。(所以联合也叫共用体)

    例:

    //联合-联合体-共用体
    #include <stdio.h>
    
    union Un //共用体类型的声明
    {
        char c;//1
        int i;//4
    };//5个字节
    
    int main()
    {
        union Un u;
        printf("%d\n", sizeof(u));
        printf("%d\n", sizeof(u.c));
        printf("%d\n", sizeof(u.i));
        
        printf("%p\n", &u);
        printf("%p\n", &(u.c));
        printf("%p\n", &(u.i));
    
        return 0;
    }

    执行结果:

    分析:?

    当然此处第一块空间并不是 u.iu.c 各占一半空间,而是共用了一块空间,u.i 的地址也就和 u.c一样了

    (二)联合的特点

    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)


    (三)面试题:

    判断当前计算机的大小端存储

    #include <stdio.h>
    check_system()
    {
        union
        {
            char c;
            int i;
        }u;
        u.i = 1;
        //返回1,表示小端
        //返回0,表示大端
        return u.c;
    }
    
    int main()
    {
        //int a = 0x11 22 33 44;
        //低地址——————————————————>高地址
        //...[][][][][11][22][33][44][][][][]...  大端字节序存储模式
        //...[][][][][44][33][22][11][][][][]...  小端字节序存储模式
        //讨论一个数据放在内存中存放的字节顺序(大小端字节序问题)
        int a = 1;
        int ret = check_system();
        if(1 == ret)
            printf("小端\n");
        else
            printf("大端\n");
    
        return 0;
    }

    如果这边对于大小端的内容有所遗忘/不了解的可以到我的另一篇博文中再复习学习一遍哦,链接放在下方?!

    【C语言进阶】数据在内存中的存储

    (四)联合大小的计算

    • 共用体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。

    例:?

    #include <stdio.h>
    union U1
    {
        int a;//4 
        char arr[5];//5
    union U2
    {
        short s[7];//7
    	int b;//4
    };
    
    int main()
    {
        union U1 u1;
        union U2 u2;
        printf("%d\n", sizeof(u1));
        printf("%d\n", sizeof(u2));
        return 0;
    }

    执行结果:

    分析:

    u1:

    数组a为整型,大小为4个字节,他的默认对齐数为8,对齐数是4

    而arr是字符数组,其中有5个元素,大小为5 * 1 = 14个字节,他的默认对齐数是8,对齐数是1。

    5不是最大对齐数4的倍数,所以浪费3个字节后为8个字节,而对齐到4的倍数后大小为8


    u2:

    数组s为短整型数组,有7个元素,大小为7 * 2 = 14个字节,他的默认对齐数是16,对齐数是14

    数组b为整型,大小为4个字节,默认对齐数就是8,对齐数是4

    14不是最大对齐数4的倍数,所以浪费2个字节后为16个字节,对齐到4的倍数后大小为16

    总结:结构体、共用体是存在内存对齐的。

    cs