【C语言】自定义类型：联合体和枚举

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，这些成员可以是不同的类型。

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。

#include <stdio.h> //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：

为什么结果是4呢？这里就要谈谈联合体的特点。

1.2 联合体的特点

联合体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（因为联合体至少得有能力保存最大的那个成员）。

//代码1 #include <stdio.h> //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; }

代码1运行结果：

//代码2 #include <stdio.h> //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; }

代码2运行结果（小端机器）：

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。 我们仔细分析一下就可以画出，un的内存布局图。 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。

结构体：

struct S { char c; int i; }; struct S s = {0};

联合体：

union Un { char c; int i; }; union Un un = {0};

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。 #include <stdio.h> 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; }

运行结果：

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、商品类型相关的其他信息。

图书：书名、作者、页数

杯子：设计

衬衫：设计、可选颜色、可选尺寸

我们可能会写出下面的程序：

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。 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： ①⼀周的星期⼀到星期⽇是有限的7天，可以⼀⼀列举 ②性别有：男、⼥、保密，也可以⼀⼀列举 ③⽉份有12个⽉，也可以⼀⼀列举 ④三原⾊，也是可以意义列举 这些数据的表⽰就可以使⽤枚举了。 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。

例如：

#include <stdio.h> enum Color { //三原色的可能取值 - 枚举常量 RED, GREEN,// BLUE// }; enum Sex { MALE, FEMALE, SECRET = 3 }; int main() { //enum Color color = RED; //RED = 5;//err printf("%d\n", RED); printf("%d\n", GREEN); printf("%d\n", BLUE); enum Sex s = SECRET; printf("%d\n", s); return 0; }

运行结果：

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 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。