C语言基础语法-教案18（联合体与枚举）-优快云博客

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联合体基本概念

联合体的外在形式跟结构体非常类似，但它们有一个本质的区别：结构体中的各个成员是各自独立的，而联合体中的各个成员却共用同一块内存，因此联合体也称为共用体。

联合体内部成员的这种特殊的“堆叠”效果，使得联合体有如下基本特征：

整个联合体变量的尺寸，取决于联合体中尺寸最大的成员。
给联合体的某个成员赋值，会覆盖其他的成员，使它们失效。
联合体各成员之间形成一种“互斥”的逻辑，在某个时刻只有一个成员有效。

联合体的定义：

union 联合体标签
{
    成员1;
    成员2;
    ...
};

语法：
- 联合体标签，用来区分各个不同的联合体。
- 成员，是包含在联合体内部的数据，可以是任意的数据类型。

// 定义了一种称为 union attr 的联合体类型
union attr
{
    int x;
    char y;
    double z;  
};

int main()
{
    // 定义联合体变量
    union attr n;
}

联合体操作

联合体的操作跟结构体形式上别无二致，但由于联合体特殊的存储特性，不管怎么初始化和赋值，最终都有且仅有一个成员是有效的。

初始化：

// 普通初始化：第一个成员有效（即只有100是有效的，其余成员会被覆盖）
union attr at = {100, 'k', 3.14};

// 指定成员初始化：最后一个成员有效（即只有3.14是有效的，其余成员会被覆盖）
union attr at = {
                .x  = 100,
                .y = 'k',
                .z = 3.14,
};

成员引用：

at.x = 100;
at.y = 'k';
at.z = 3.14; // 只有最后一个赋值的成员有效

printf("%d\n", at.x);
printf("%c\n", at.y);
printf("%lf\n", at.z);

联合体指针：

union attr *p = &at;
p->x = 100;
p->y = 'k';
p->z = 3.14;  // 只有最后一个赋值的成员有效

printf("%d\n", p->x);
printf("%c\n", p->y);

联合体的使用

联合体一般很少单独使用，而经常以结构体的成员形式存在，用来表达某种互斥的属性。

示例：

struct node
{
    int a;
    char b;
    double c;
    union attr at; // at内有三种互斥的属性，非此即彼
};

int main()
{
    struct node n;
    n.at.x = 100; // 使用连续的成员引用符来索引结构体中的联合体成员
}

枚举

枚举类型的本质是提供一种范围受限的整型，比如用0-6表示七种颜色，用0-3表示四种状态等，但枚举在C语言中并未实现其本来应有的效果，直到C++环境下枚举才拥有原本该有的属性。

枚举常量列表
- enum是关键字
- spectrum是枚举常量列表标签，可以省略。省略的情况下无法定义枚举变量

enum spectrum{red, orange, yellow, green, blue, cyan, purple};
enum         {reset, running, sleep, stop};

枚举变量

enum spectrum color = orange; // 等价于 color = 1

语法要点：
- 枚举常量实质上就是整型，首个枚举常量默认为0。
- 枚举常量在定义时可以赋值，若不赋值，则取其前面的枚举常量的值加1。
- C语言中，枚举等价于整型，支持整型数据的一切操作。

使用举例：

switch(color)
{
    case red:
        // 处理红色...
    case orange:
        // 处理橙色...
    case yellow:
        // 处理黄色...   
}

方法一：枚举类型的定义和变量的声明分开
//先定义类型
enum DAY    //类型名称就是enum DAY
{
      MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
 
//后声明变量
enum DAY yesterday;
enum DAY today;
enum DAY tomorrow; //变量tomorrow的类型为枚举型enum DAY
enum DAY good_day, bad_day; //变量good_day和bad_day的类型均为枚举型enum DAY

方法二：类型定义与变量声明同时进行
enum //跟第一个定义不同的是，此处的标号DAY省略，这是允许的。
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
    tuesday,
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday; //变量workday的类型为枚举型enum DAY
 
//变量days的类型为枚举型enum week
enum week { Mon=1, Tue, Wed, Thu, Fri Sat, Sun} days; 
 
//定义枚举类型并声明了两个枚举型变量
enum BOOLEAN { false, true } end_flag, match_flag;
//第二种方式的变量定义是一次性的，后面要想再定义同类型变量就不行了，第一种方式更灵活。

方法三：用typedef关键字将枚举类型定义成别名，并利用该别名进行变量声明
typedef enum workday
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
    tuesday,
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday; //此处的workday为枚举型enum workday的别名
//或者
//enum workday中的workday可以省略
typedef enum
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
    tuesday,
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday; //此处的workday为枚举型enum workday的别名

//定义变量
//变量today和tomorrow的类型为枚举型workday，也即enum workday
workday today, tomorrow;