前言
前面我们学习了一种自定义类型,结构体,现在我们学习另外两种自定义类型,联合 和 枚举。
目录
一、联合体
1. 联合体类型的声明
2. 联合体的特点
3. 相同成员联合体和结构体对比
4. 联合体大小的计算
5. 用联合体判断当前机器大小端
二、枚举
1. 枚举类型的声明
2. 枚举类型的优点
3. 枚举类型的使用
正文开始——
一、联合体
1. 联合体类型的声明
与结构体一样,联合体是由一个或多个成员构成,这些成员可以是不同的类型。
#include<stdio.h> //联合体类型的声明 union是关键字 union Un { char c; int i; }; int main() { //联合体变量的定义 union Un un={0}; //计算联合体变量的大小 printf("%zd\n",sizeof(un)); return 0; }
2. 联合体类型的特点
联合的成员是共用一块内存空间的(所以联合体也叫共用体),所以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 及其运行结果
#include<stdio.h> //联合类型的声明 union Un { char c; int i; }; int main() { union Un un={0}; printf("%p\n",&(un.c)); printf("%p\n",&(un.i)); printf("%p\n",&un); return 0; }
代码 2 及其运行结果
#include<stdio.h> //联合类型的声明 union Un { char c; int i; }; int main() { union Un un={0}; //联合变量的定义 un.i=0x11223344; un.c=0x55; printf("%x\n",un.i); return 0; }
图解见下:
i 和 c 共用一块内存空间,所以联合体也叫共用体,同一时间只能使用 i 和 c 中的一个。
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。
struct S { char c; int i; }; struct S s={0};
union Un { char c; int i; }; union Un un={0};
4. 联合体大小的计算
- 联合体的大小至少是最大成员的大小。
- 当最大成员的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() { printf("%zd\n",sizeof(union Un1)); printf("%zd\n",sizeof(union Un2)); return 0; }
计算一个数组的大小,就是这个数组类型大小 * 数组成员个数
【例如】
short [7],2*7=14。
对于 union Un2,我们来计算,首先最大成员的大小是14,最大对齐数为 4,但是14不是最大对齐数的整数倍,那就要对齐到最大对齐数的整数倍,即为16。union Un1同理。
我们发现,对于同样成员的结构体和联合体,联合体有时会占用更少的内存,可以节省空间。
下面我们举个栗子,看看在什么情况下适用联合体。
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、页数
杯子:设计
衬衫:设计、可选颜色、可选尺寸
以结构体的的方式写
struct gift_list { //公共属性 int stock_number;//库存量 double price; //定价 int item_type; //商品类型 //特殊类型 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 };
这样的结构体设计很简单,用起来也比较方便,但是其中包含了所有的属性,这样就导致结构体的大小就会偏大,浪费内存,并且其中属性并非所有的商品都有。所以我们可以把公共的属性单独写出来,剩余属于各种商品本身的属性使用联合体,这样可以节省内存空间。
struct gift_list { //公共属性 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; };
上面结构体和联合体都是匿名,因为这些类型只会被使用一次。
5. 用联合体判断当前机器大小端
写一个程序,判断当期机器是大端,还是小端。
int check_sys() { union Un { char c; int i; }; un.i=1; return un.c; }
二、枚举
1. 枚举类型的声明
枚举即列举,把可能取值一一列举出来。
enum Day { Mon; Tues; Wed; Thur; Fri; Sat; Sun; };
上面定义的 enum Day 是枚举类型。{} 里面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,在声明枚举类型的时候也可以赋初值。
enum Color { Blue=3 Red=4; Pink=7; Black=9; };
2. 枚举类型的优点
我们可以使用 #define 定义常量,为什么要使用枚举类型?
- 增加代码的可读性和可维护性;
- 和 #define 定义的标识符比较枚举有类型检查,更加严谨;
- 便于调试,预处理阶段会删除 #define 定义的符号;
- 使用方便,一次可以定义多个常量;
- 枚举常量遵循作用域规则,枚举声明在函数内,只能在函数内使用。
3. 枚举类型的使用
enum Color { RED=3; GREEN=6; }; enum Color clr = GREEN; //使用枚举常量给枚举变量赋值
完——
期待我们下一次相遇——