C语言枚举详解

枚举的引入

枚举是C语言中的一种基本数据类型，它可以让数据更简洁，更易读。

枚举语法定义格式为：

​​​​​​​enum 枚举名
{
    枚举元素1,枚举元素2,……     //注意，各元素之间用逗号隔开
};                            //注意，末尾有分号；

枚举是用来干嘛的？
枚举在C语言中其实是一些符号常量集。直白点说：枚举定义了一些符号，这些符号的本质就是int类型的常量，每个符号和一个常量绑定。这个符号就表示一个自定义的一个识别码，编译器对枚举的认知就是符号常量所绑定的那个int类型的数字。
一般情况下我们都不明确指定这个符号所对应的数字，而让编译器自动分配。

编译器自动分配的原则是：从0开始依次增加。如果用户自己定义了一个值，则从那个值开始往后依次增加。

C语言为何需要枚举？

C语言没有枚举是可以的。使用枚举其实就是对一些数字进行符号化编码，这样的好处就是编程时可以不用看数字而直接看符号。符号的意义是显然的，一眼可以看出。而数字所代表的含义除非看文档或者注释。

这么看来，宏定义也能实现呀！要专门弄个枚举类型干嘛？

宏定义和枚举有内在联系，宏定义和枚举经常用来解决类似的问题，他们俩基本相当可以互换，但是有一些细微差别。

宏定义和枚举的区别：
1、枚举是将多个有关联的符号封装在一个枚举中，而宏定义是完全散的。也就是说枚举其实是多选一，而且只能在这里面选，有时候有效防止其他不符数据的输入。
2、什么情况下用枚举？当我们要定义的常量是一个有限集合时（譬如一星期有7天，譬如一个月有31天，譬如一年有12个月····），最适合用枚举。（其实宏定义也行，但是枚举更好）
3、不适合用枚举的情况下（比如定义的常量符号之间无关联，或者无限的）用宏定义。

宏定义示例：

#define MON  1
#define TUE   2
#define WED  3
#define THU   4
#define FRI    5
#define SAT   6
#define SUN   7

枚举示例：

enum DAY
{
     MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};

总结：宏定义先出现，用来解决符号常量的问题；后来人们发现有时候定义的符号常量彼此之间有关联（多选一的关系），用宏定义来做虽然可以但是不贴切，于是乎发明了枚举来解决这种情况。

类型定义和变量声明

枚举类型需要先定义后使用，这里的定义是类型的定义，不是枚举变量的定义。

既然枚举也是一种数据类型，那么它和基本数据类型一样也可以对变量进行声明。

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; 

注意：

同一个程序中不能定义同名的枚举类型，不同的枚举类型中也不能存在同名的命名常量。

使用枚举变量

1、先声明后赋值（常用）

#include<stdio.h>

/* 定义枚举类型 */
enum DAY { MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN };

void main()
{
    /* 使用基本数据类型声明变量，然后对变量赋值 */
    int x, y, z;
    
    x = 10;
    y = 20;
    z = 30;
    
    /* 使用枚举类型声明变量，再对枚举型变量赋值 */
    enum DAY yesterday, today, tomorrow;
    
    yesterday = MON;
    today     = TUE;
    tomorrow  = WED;

    printf("%d %d %d \n", yesterday, today, tomorrow);
}

就像各种类型都有取值范围一样，枚举变量只能接收枚举类型中定义好的符号值（实质是一个int类型的数据）。

2、声明的同时赋值

#include <stdio.h>

/* 定义枚举类型 */
enum DAY { MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN };

void main()
{
    /* 使用基本数据类型声明变量同时对变量赋初值 */
    int x=10, y=20, z=30;

    /* 使用枚举类型声明变量同时对枚举型变量赋初值 */
    enum DAY yesterday = MON, 
             today = TUE,
             tomorrow = WED;

    printf("%d %d %d \n", yesterday, today, tomorrow);
}

3、类型定义、变量声明和赋值同时进行（不推荐，会引入全局变量）

#include <stdio.h>

/* 定义枚举类型，同时声明该类型的三个变量，并赋初值。它们都为全局变量 */
enum DAY
{
    MON=1, 
    TUE,
    WED,
    THU,
    FRI,
    SAT,
    SUN 
}
yesterday = MON, today = TUE, tomorrow = WED;

/* 定义三个具有基本数据类型的变量，并赋初值。它们都为全局变量 */
int x = 10, y = 20, z = 30;

void main()
{
    printf("%d %d %d \n", x, y, z); //输出：10 20 30
    printf("%d %d %d \n", yesterday, today, tomorrow); //输出：1 2 3
}

补充

对枚举型的变量可以直接赋任意整数值，如果赋值浮点数，也会自动去掉小数部分。

赋整数值时，可直接赋值，因为枚举的本质就是整型（int）数据的集合。

#include <stdio.h>

int main()
{	
	enum week
	{
		MON, TUE, WEN
	};
	
	enum week oneday = 100;
	
	printf("%d,Hello, World! \n", oneday); //100,Hello, World! 
}

其实，更正规的做法是进行显式的强制类型转换：

#include <stdio.h>

int main()
{	
	enum week
	{
		MON, TUE, WEN
	};
	
	enum week oneday = (enum week)100;
	
	printf("%d,Hello, World! \n", oneday); //100,Hello, World! 
}

但是不强制转换也可以，和第一个示例一样，不加的话就是隐式类型转换，不会出错。

枚举变量既可以定义变量使用，也可以直接使用：

#include <stdio.h>

int main()
{	
	enum week
	{
		MON, TUE, WEN
	};
	
	enum week oneday = MON;
	
	printf("%d,Hello, World! \n", oneday); //0,Hello, World! 
	printf("%d,Hello, World! \n", WEN);//2,Hello, World!
}

直接使用枚举的情况更常见，因为一旦通过变量，那么就可以赋任何值，那就失去了枚举的意义了，本来枚举就是为了放一些特定整数集合的数据类型，值一般是固定的，比如对错、比如星期、比如状态等等。

switch中不能对枚举进行判断

switch中只能对整型值做判断。

此时，需要使用常规的if判断。

//开发时，当地址顺序和序号顺序一致时，可更加方便操作，因为序号++或者--，对应的地址也可以++或者--
//枚举的序号也是连续的，数组的序号也是连续的，这点有时可以好好利用下。
//总之，编程时，多利用连续性，有时会让代码变得更简洁。 

在C语言中，枚举类型的sizeof大小是4字节，且与枚举的个数没有关系。

枚举类型（enum）在C语言中用于定义一组命名的整型常量。枚举类型的大小并不是固定的，而是依赖于底层的整型大小。在大多数情况下，枚举类型被当作int类型来处理，其大小通常是4个字节。这是因为枚举类型的值通常不会超过int类型的范围。