前言
在C语言的自定义数据类型中,除了我们最为常用的结构体之外,还有两个比较少用的自定义数据类型,分别为枚举和联合体(也可以称为共用体)。
今天,我们一起看学习一下相关的知识吧!
枚举
什么是枚举?
顾名思义,就是一一列举,把所有的情况,所有的取值,一一列举出来。
在我们生活中,有不少的东西是可以全部列举出来的。
如一个星期有七天,一年有十二个月,性别有男和女,评价有优秀、良好、及格和不及格等等。
当某些数据的值只有固定的几种可能取值的时候,我们就可以使用枚举类型。
枚举类型的定义
enum 枚举类型名 { 枚举值1 ,枚举值2,… ,枚举值n };
枚举类型的定义和结构体类似,先使用enum这个关键字,后面加上枚举类型的名字,括号内是枚举的值,最后别忘记分号。
还有,最后的一个枚举值后面不需要逗号!
一般定义枚举类型的方法如下:
注意:这是定义枚举类型,而不是定义枚举变量!
例如如下:
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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 }; |
此外,还有其他的一些定义的方法。
枚举类型的优点
那么我们来思考一个问题,为什么需要枚举呢?
我们其实可以通过#define的方式来定义常量,那么我们还需要定义枚举吗?
其实是需要的。
在有些情况下,枚举可以让我们的代码更加清晰明了。
比如,我们在需要打印菜单的时候,就需要有不同的选项,那么每一个选项就对应一个值,那么我们可以使用枚举让数值与对应的含义对上号,那么这就可以让我们在实现每一个具体的细节的时候,知道这一种case情况对应的具体含义。
此外,还有别的优点:
- 防止了命名污染(封装)
- 便于调试
- 使用方便,一次可以定义多个常量
枚举类型的使用
通过枚举类型,我们可以定义枚举变量
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enum Color //颜色 { RED, GREEN, BLUE }; //使用方法和其他类型一直,就像int a;一样 enum Color clr; //使用枚举值来给枚举类型赋值 clr = RED; //注意,一般我们给枚举赋值的时候,都用枚举值,而不用其他的值,否则就没有什么意义了 |
我们一般使用结构体的时候,都像上面的栗子一样。
先创建好枚举的模板,燃用这个模板来创建变量。
此外,还有其他的方法:
创建模板的同时定义枚举变量
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enum Color //颜色 { RED, GREEN, BLUE }clr1,clr2; //在最后这里,我们定义了两个枚举变量 |
省略枚举类型名字,匿名创建枚举变量
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enum { RED, GREEN, BLUE }clr1,clr2; //这里定义了两个枚举变量 |
上面的两个变量依旧可以使用,只是,我们没有写出该枚举类型的名字,就只能这样来定义变量,以后不能在利用这个模板来创建变量了
使用typedef来给枚举类型重命名
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typedef enum Color //颜色 { RED, GREEN, BLUE }cr; //注意,这里的cr是新的枚举类型名字,不是定义的枚举变量 //还可以匿名重命名 typedef enum { RED, GREEN, BLUE }cr; |
枚举中需要注意的点
- 枚举值只能是整型的数据,如字符、整数等,不能是浮点型
- 枚举类型变量赋值的时候,一般用枚举值来赋值,不适用其他的数值来赋值
- 枚举值本身是一个常量,我们可以对枚举变量的值进行修改,但不能对枚举值进行修改
- 枚举值被处理的时候,会被看成整数数值,因此枚举变量可以算术运算、关系运算等
联合体
联合体类型的定义
union 联合体类型名 { 数据类型 成员名1 , 数据类型 成员名 2 , … , 数据类型 成员名n;};
联合体也叫共用体,这个也是一种特殊的数据类型。
这种类型定义的变量也包含一系列的成员,特征是这些成员公用同一块空间。
栗子如下:
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union Un { char c; int i; }; |
联合体的特点
联合体变量的成员是使用共同的一块空间的。
联合体的大小,至少是成员中最大成员的大小。
(这里的至少我们后面再说)
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#include<stdio.h> union Un { int i; char c; }; union Un un; int main() { // 下面输出的结果是一样的吗? printf ( "%p\n" , &un); printf ( "%p\n" , &(un.i)); printf ( "%p\n" , &(un.c)); return 0; } |
运行上面的代码,我们会发现三个地址都相同
成员变量i是第一个成员,该地址和联合体的地址相同我们可以理解,c作为第二个成员变量,其地址也是和第一个成员变量的地址相同,那么这就说明,它们确实使用的是同一块空间
联合体的使用
联合体类型定义变量的方法,和结构体、枚举类似,都有多种方法
先创建模板,在定义变量
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union Un { int i; char c; }; union Un un; |
创建模板的同时定义变量
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union Un { int i; char c; }un; //此处的un是一个联合体变量 |
匿名定义联合体变量
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union { int i; char c; }un; //此处的un是一个联合体变量 |
同样的,由于联合体类型名的省略,我们只可以这样来定义变量,后面就再也不能使用该模板来定义变量了
typedef重命名联合体类型名
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typedef union Un { int i; char c; }un; typedef union { int i; char c; }un; |
联合体存在内存对齐
上面说到,联合体的大小,至少是最大成员变量的大小。为什么是至少呢?
我们先来看下面的栗子:
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union Un { char arr[6]; short s; }; union Un u; int main() { // 下面输出的结果是一样的吗? printf ( "%u" , sizeof ( union Un)); return 0; } |
上面的代码输出的结果为6
如果我们把字符数组的大小改成5,会发现大小还是6
这是因为,联合体中也存在着对齐
上面的栗子中,会认为字符数组的默认对齐数为1,而short的默认对其数位2,但是成员变量的大小会根据数组的大小来计算,而不是根据数组的元素类型。假如你是元素个数为6的字符数组,那么大小就是6,元素个数为5的字符数组,大小就是5,而int、short等数据类型就按照默认的大小来计算。
首先需要联合体的大小至少是最大成员变量的大小。
然后要求大小应该为各个成员变量中,最大对齐数的倍数,如果不是倍数,那么对齐到整数倍处。
这就能说明,为什么上面的代码把字符数组的大小改为5个元素的时候,联合体的大小仍然为6.
结语
今天的分享到这里就结束啦!
由于本人能力有限,难免会有出错的地方,还希望各位能够指出!
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