C语言枚举与联合图文梳理讲解

2023-01-17 11:45:29 作者：戊子仲秋

枚举顾名思义就是把所有的可能性列举出来，像一个星期分为七天我们就可以使用枚举，联合体是由关键字union和标签定义的，和枚举是一样的定义方式，不一样的是，一个联合体只有一块内存空间，什么意思呢，就相当于只开辟最大的变量的内存，其他的变量都在那个变量占据空间

思维导图

1.枚举

1.1 枚举类型的定义

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
};

上述这些，都是枚举的定义。

例：

#include <stdio.h>
enum Sex
{
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};
int main()
{
	printf("%d\n", MALE);
	printf("%d\n", FEMALE);
	printf("%d\n", SECRET);
	return 0;
}

输出：

输出：
0
1
2

枚举在定义后，成员的默认值是从0开始，一次递增1。

#include <stdio.h>
enum Sex//默认递增1//第一个默认是0
{
	//枚举是可以初始化初始值
	MALE=1,//枚举定义的是常量
	FEMALE=2,
	SECRET=4
};
int main()
{
	enum Sex s;
	printf("%d\n", sizeof(s));//枚举类型的大小是4个字节
	printf("%d ", MALE);
	printf("%d ", FEMALE);
	printf("%d ", SECRET);
	//MALE=2;//不能修改
	return 0;
}

输出：

输出：
4
1 2 4

1.2 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. 防止了命名污染（封装）。

4. 便于调试。

5. 使用方便，一次可以定义多个常量。

1.3 枚举的使用

我在实现静态通讯录时，

swich语句中的case1、2、3、4、5、6、0可读性较差，

我们可以用枚举使他变得更加直观：

这是原来的实现：

void test()
{
	int input = 0;
	//创建通讯录con
	Contact con;
    //初始化通讯录
    InitContact(&con);//分装成函数实现
	do
	{
		menu();//打印菜单
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);//选择功能
		switch(input)
		{
		case 1:
            //增加联系人
            AddContact(&con);
			break;
		case 2:
            //删除联系人
            DelContact(&con);
			break;
		case 3:
            //查找联系人
            SearchContact(&con);
			break;
		case 4:
            //修改指定联系人
            ModifyContact(&con);
            break;
		case 5:
            //整理通讯录（按类型排序）
            SortContact(&con);
			break;
		case 6:
            //显示通讯录的信息
            ShowContact(&con);
			break;
		case 0:
            //退出通讯录
			printf("通讯录已退出\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

我们发现，如果不依靠注释，

我们很难辨别case0~6究竟要实现什么功能。

我们可以创建一个枚举类型：

enum Option
{
	EXIT,//0
	ADD,
	DEL,
	SEARCH,
	MODIFY,
	SORT,
	SHOW
};
void test()
{
	int input = 0;
	//创建通讯录con
	Contact con;
	//初始化通讯录
	InitContact(&con);
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch(input)
		{
		case ADD:
			AddContact(&con);
			break;
		case DEL:
			DelContact(&con);
			break;
		case SEARCH:
			SearchContact(&con);
			break;
		case MODIFY:
			ModifyContact(&con);
			break;
		case SORT:
			SortContact(&con);
			break;
		case SHOW:
			ShowContact(&con);
			break;
		case EXIT:
			printf("通讯录已退出\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

这样的话，哪怕我们不依靠注释，

也能清楚的知道不同case应该实现什么样的功能。

2. 联合（共用体）

2.1 联合类型的定义

联合体的成员公用同一块空间（所以联合也叫共用体）。

例：

#include <stdio.h>
typedef union UN//这是一个联合体
{
	char c;
	int i;	
}UN;
int main()
{
	UN un;
	printf("%d\n", sizeof(un));
	printf("%p\n", &un);
	printf("%p\n", &(un.c));
	printf("%p\n", &(un.i));
	return 0;
}

输出：

输出：
4
006FF7D0
006FF7D0
006FF7D0

通过观察可以发现，他们的地址都是相同的。

这是联合体的一个特点：

2.2 联合的特点

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）。

2.3 联合大小的计算

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。

例：

#include <stdio.h>
typedef union Un
{
	char c[5];//5个char类型占用5个字节，对齐后占用8个
	int n;//共用内存
}Un;
typedef union Un2
{
	short c[7];//7个short占用14个字节，对齐后占用16个
	int n;//共用内存
}Un2;
int main()
{
	Un un;
	Un2 un2;
	printf("%d\n", sizeof(un));
	printf("%d\n", sizeof(un2));
	return 0;
}

输出：

输出：
8
16

以及，我们可以用联合体计算大小端：

例：

这是我们之前判断的方法：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 1;//0x00 00 00 01
	//小端存储的方式：
	//低地址------>高地址
	//0x01 00 00 00
	if (*(char*)&a == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

输出：

输出：小端

这是用联合体实现的方法：

利用内存共用的特性：

#include <stdio.h>
typedef union Un
{
	char c;
	int i;
}Un;
int main()
{
	int a = 1;
	Un un;
	un.i = 1;
	if (un.c == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else
	{
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

输出：