【本节内容】

1. 联合体类型的声明

2. 联合体的特点

3. 联合体大小的计算

4. 枚举类型的声明

5. 枚举类型的优点

6. 枚举类型的使用

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。

代码示例: 

#include

//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;

}

运行结果: 

灵魂拷问:为什么是4呢? 

因为编译器只为最大的成员分配足够的内存空间。而上述联合体内内存最大的为int i(四个字节大小)所以输出结果自然是4了。

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)。

代码示例:

//代码1

#include

//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};

// 下⾯输出的结果是⼀样的吗?

printf("%p\n", &(un.i));

printf("%p\n", &(un.c));

printf("%p\n", &un);

return 0;

}

运行结果:

 代码示例:

//代码2

#include

//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};

un.i = 0x11223344;

un.c = 0x55;

printf("%x\n", un.i);

return 0;

}

运行结果: 

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。

(图片来源:比特就业课) 

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。

(图片来源:比特就业课)

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。

代码示例:

#include

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;

}

代码解读:Un1的char c[5]最大对齐数为1,开辟内存空间为5,int i 最大对齐数为4,开辟内存空间为4,取最大对齐数4,但char c[5]开辟了空间为5的内存所以union Un1需开辟8个字节的空间。

Un2的 short c[7]最大对齐数为2,开辟内存空间为14,int i 最大对齐数为4,开辟内存空间为4,取最大对齐数4,但short c[7]开辟了空间为14的内存所以union Un2需开辟16个字节的空间。

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、⻚数

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。

代码示例:

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;

};

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。

代码示例:

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。

代码示例: 

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

代码示例:

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。

PS:看到这里了,码字不易,给个一键三连鼓励一下吧!有不足或者错误之处欢迎在评论区指出! 

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