C语言：自定义类型：联合和枚举

最新推荐文章于 2025-05-17 15:18:37 发布

愈谦卑

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文章标签： c语言算法开发语言

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1. 联合体

1.1 联合体类型的声明

像结构体⼀样，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("%d\n", sizeof(un));
	return 0;
}

输出的结果：

4

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）。

输出的结果：

代码1输出的三个地址一模一样，代码2的输出，我们发现将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

我们再对比一下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况。

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[5];
	int i;
};
union Un2
{
	short c[7];
	int i;
};
int main()
{
	//下⾯输出的结果是什么？ 
	printf("%d\n", sizeof(union Un1));
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));
	return 0;
}

使用联合体是可以节省空间的，举例：比如，我们要搞一个活动，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。

每一种商品都有：库存量、价格、商品类型和商品类型相关的其他信息。

图书：书名、作者、页数

杯子：设计

衬衫：设计、可选颜色、可选尺寸

那我们不耐心思考，直接写出一下结构：

struct gift_list
{
	//公共属性 
	int stock_number;//库存量 
	double price; //定价 
	int item_type;//商品类型 

	//特殊属性 
	char title[20];//书名 
	char author[20];//作者 
	int num_pages;//⻚数 

	char design[30];//设计 
	int colors;//颜⾊ 
	int sizes;//尺⼨ 
};

上述的结构其实设计的很简单，用起来也方便，但是结构的设计中包含了所有礼品的各种属性，这样使得结构体的大小就会偏大，比较浪费内存。

因为对于礼品兑换单中的商品来说，只有部分属性信息是常用的。

比如：商品是图书，就不需要design、colors、sizes。

所以我们就可以把公共属性单独写出来，剩余属于各种商品本身的属性使用联合体起来，这样就可以介绍所需的内存空间，一定程度上节省了内存。

struct gift_list
{
	int stock_number;//库存量 
	double price; //定价 
	int item_type;//商品类型 

	union {
		struct
		{
			char title[20];//书名 
			char author[20];//作者 
			int num_pages;//⻚数 
		}book;
		struct
		{
			char design[30];//设计 
		}mug;
		struct
		{
			char design[30];//设计 
			int colors;//颜⾊ 
			int sizes;//尺⼨ 
		}shirt;
	}item;
};

1.5 联合的⼀个练习

写一个程序，判断当前机器是大端？还是小端？

int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;//返回1是⼩端，返回0是⼤端 
}

2. 枚举类型

2.1 枚举类型的声明

枚举顾名思义就是一一列举。

把可能的取值一一列举。

比如我们现实生活中：

一周的星期一到星期日是有限的7天，可以一一列举

性别有：男、女、保密，也可以一一列举

月份有12个月，也可以一一列举

三原色，也是可以意义列举

这些数据的表示就可以使用枚举了。

enum Day//星期
{
	Mon,
	Tues,
	Wed,
	Thur,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};
enum Sex//性别
{
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
}；
enum Color//颜⾊
{
	RED,
	GREEN,
	BLUE
};

以上定义的 enum Day ， enum Sex ， enum 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，依次递增1，当然在声明枚举类型的时候也可以赋初值。

enum Color//颜⾊
{
	RED = 2,
	GREEN = 4,
	BLUE = 8
};

2.2 枚举类型的优点

为什么使用枚举？

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. 便于调试，预处理阶段会删除 #define 定义的符号

4. 使用方便，一次可以定义多个常量

5. 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

enum Color//颜⾊
{
	RED = 1,
	GREEN = 2,
	BLUE = 4
};
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。

好了，同学们，我们今天的内容就讲到这里，谢谢大家。