C语言结合体和枚举的魅力展现

前言

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引言:
前面我们已经讲了结构体的声明，自引用，内存对齐等,详细见《掌握C语言结构体，开启编程新世界》。有需要的可以回看。
今天我们讲的是枚举和结合体，这两个跟结构体很相像但也是还是有差别的。

1.0 联合体

//代码1
#include<stdio.h>
struct U {
	char a;
	int b;
};
int main()
{
	printf("%zd", sizeof(struct U));
	return 0;
}

//代码2
union U {
	char a;
	int b;
};
int main()
{
	printf("%zd", sizeof(union U));
	return 0;
}

打印结果：

代码1
8

代码2
4

为何这两个的打印结果不相同呢，这就是我们与结构体很相似的联合体。
顾名思义，联合体是一种特殊的数据类型，可以存储不同类型的数据，但同一时刻只能存储其中一种类型的数据。
我们先来看看结构体和联合体的区别

1.1 联合体声明

联合体的定义格式如下：

union 类型名 {
    成员1
    成员2
}变量;
 

联合体和结构体的声明很相似，这里我们就简单的举一个例子。

#include<stdio.h>
union U {
   char a;
   int num;
};
int main()
{
   union U p1 = { 0 };
   p1.num = 1;
   p1.a = 2;
   printf("%d",p1.num)
   return 0;
}

1.2 联合体的特点

上面两窜代码中，我们能很明显的看出，联合体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）。
我们知道了它们是用的用一块地址，具体是怎么样的我画图来给大家看看。

这是union在内存中的存储。

1.3 对齐数

虽然联合体的内存是是共⽤同⼀块内存空间的，但也是有最大对齐数的。
看代码

union U
{
   short a[7];
   int b;
};
int main()
{
   printf("%zd", sizeof(union U));
   return 0;
}

short类型是2个字节，但是有7个所以占了14个字节，如果你以为答案是14，那你就错了。当最大成员的大小不是最大对齐数的整数倍，就要和最大对齐数的整数倍，所以这里
打印结果：

16

1.4 联合体的使用

结合体的定义几乎和结构体一样。

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、⻚数
杯⼦：设计
衬衫：设计、可选颜⾊、可选尺⼨

代码实现：

struct gift_list
{
	//公共属性
	int stock_num;//库存量
	double prince;//商品价格
	int item_type;//商品类型

	//特殊属性
	char title[20];//书名
	char author[20];//作者
	int num_pages;//页数
	char design[30];//设计
	int colors;//颜色
	int sizes;//尺寸
};

虽然这样的代码也是没什么问题，用起来也很方便，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。
书：书名、作者、页数。
杯子：设计。
衣服：设计、颜色、尺寸。

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;//页数
        }book;
        struct 
        {
            char design[30];//设计
        }mug;
        struct 
        {
            char design[30];//设计
            int colors;//颜色
            int sizes;//尺寸
        }shirt;
    }item;
};

我们把公共属性用struct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。

1.5 一个练习

之前的练习过判断大小端了，这里我们也可以用联合体巧妙的来判断大小端。

#include<stdio.h>
int check_sys()
{
	union Un
	{
		char c;
		int i;
	}u;
	u.i = 1;
	return u.c;//小端：返回1，大端：返回0
}

int main()
{
	int ret = check_sys();//小端：返回1，大端：返回0
	if (ret == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	return 0;
}

这个代码就很巧妙的运用了联合体的特点。

2.0枚举

2.1 枚举的声明

枚举顾名思义就是⼀⼀列举。
把可能的取值⼀⼀列举。

enum　枚举名　
{    枚举元素1,
     枚举元素2, 
     ……
};

这就是枚举的声明。
⽐如我们现实⽣活中：

—— 周的星期⼀到星期⽇是有限的7天，可以
——列举性 别有：男、⼥、保密，也可以
——列举 ⽉份有12个⽉，也可以
——列举 三原⾊，也是可以意义列举

代码实现：

enum Day//星期，枚举类型
{
	Mon,
	Tues,
	Wed,
	Thur,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};
enum Sex//性别，枚举类型
{
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};
enum Color//颜色，枚举类型
{
	Red,
	Green,
	Blue
};

{}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
{
	Red = 3,
	Green = 6,
	Blue = 8
};

2.2 枚举的优点

C语言枚举的优点包括：

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.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

5. 使⽤⽅便，⼀次可以定义多个常量

总的来说，C语言枚举提供了一种清晰、可读性强且具有类型安全性的常量定义方式，可以使代码更易于理解和维护。

2.3枚举类型的使⽤

enum Color
{
	Red = 3,
	Green = 6,
	Blue = 8
};

enum Color cls = 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。

结构体、联合体和枚举类型到这里就结束了，观众老爷们 ✨✨欢迎👍👍点赞☕️☕️收藏✍✍评论