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C語言枚舉與聯合體深入詳解_C 語言

作者:白朝槿kk ? 更新時間: 2022-11-10 編程語言

前言

在C語言中,有三個自定義類型——結構體,枚舉,聯合,自定義類型出現是為了解決內置類型無法解決的問題。例如人這個對象,如果要描述人這樣一個復雜對象,就不只是一個簡簡單單的int、char、double類型的數據能描述的,這時候就需要我們使用自定義類型來描述。

(PS:內置類型是指任何語言在設計初期定義的類型,如c語言中的int, double, char… 它也是在一種語言中最基本的類型,與編譯器編譯出的代碼具有重大關系,值得一提的是,不同語言也擁有不同的內置類型,但是所有內置類型的定義都與計算機的運算方式相關。)

對于結構體來說,我們應該都不陌生,結構體很重要,內容也很多,我之前寫過一篇關于結構體的文章,不過那篇文章寫的都是結構體的一些基礎內容,過兩天會寫一篇進階的,所以現在在就先不講結構體了,我們先認識一下另外兩個自定義類型。

枚舉

枚舉的定義

枚舉類型的定義要使用enum關鍵字,舉個例子,如果我要用枚舉常量才定義一下三原色,也就是紅藍綠(RGB)。請看下面這段代碼:

enum Color
{
	//枚舉常量
	RED,
	GREEN,
	BLUE
};

Color就被定義成了枚舉類型,{}中的內容是枚舉類型的可能取值,也就是枚舉常量。(補充:對于#define和嗎枚舉定義的常量 一般把變量名寫成大寫)。

枚舉的使用

如果要用枚舉類型創建變量就要使用enum Color,enum Color就代表著枚舉類型,而創建好的變量的值就只能是{}中的內容。如下:

	enum Color a = RED;
	enum Color b = GREEN;
	enum Color c = BLUE;

枚舉常量是不能改變的。但是這些枚舉常量都是有值的,默認從0開始,一次遞增1,當然在定義的時候也可以賦初值。給大家解釋一下,看下面這段代碼:

	printf("%d\n", RED);
	printf("%d\n", GREEN);
	printf("%d\n", BLUE);

我想看到這大家應該明白這是什么意思了,枚舉常量是有值的,數值從0開始依次加1。如果要改變初始的值,只需要給第一個枚舉常量賦值就行。例如:

enum Color
{
	//枚舉常量
	RED = 2,
	GREEN,
	BLUE
};

像這樣,再去打印RED,GREEN和BLUE,值就是2,3,4。

枚舉的優點

對于枚舉,我們可以使用 #define 定義常量,為什么非要使用枚舉?

枚舉的優點:

  • 增加代碼的可讀性和可維護性
  • 和#define定義的標識符比較枚舉有類型檢查,更加嚴謹。
  • 防止了命名污染(封裝)
  • 便于調試
  • 使用方便,一次可以定義多個常量

聯合(共用體)

在進行某些算法的C語言編程的時候,需要使幾種不同類型的變量存放到同一段內存單元中。也就是使用覆蓋技術,幾個變量互相覆蓋。這種幾個不同的變量共同占用一段內存的結構,在C語言中,被稱作“共用體”類型結構,簡稱共用體,也叫聯合體。

聯合體的定義

聯合體的定義與結構體比較相似,要先聲明聯合體,要使用union這個關鍵字,聲明方式如下:

union MyUnion
{
	int a;
	char b;
};

聯合體的定義如下:

//union 類型名 變量名
union MyUnion un;

這樣就創建好了un這個聯合體類型。

聯合體的特點

先看這段代碼以及運行結果:

union MyUnion
{
	int a;//4
	char b;//1
};
int main()
{
	union MyUnion un;
	printf("%d\n", sizeof(un));
	printf("%u\n", &(un));
	printf("%u\n", &(un.a));
	printf("%u\n", &(un.b));
	return 0;
}

我們可以看到un的大小是4不是5,而且un,un.a和un.b的地址是一樣的。為什么?

下面我給大家一一解釋:

我們在創建變量時,編譯器就會給我們開辟一些空間,因此我創建un變量時,編譯器就已經給我開辟空間了,那么我在打印un地址時,打印的就是un的首地址。在64位環境下,int是4個字節,char是一個字節,它們的地址和un是一樣的,說明int是從un的首地址開始向后占用4個字節的空間,char也是從un的首地址開始的。因此打印出來的un.a和un.b的地址是相同的。它們公用同一部分的內存空間,這就是聯合體。

聯合體大小的計算

1.聯合的大小至少是最大成員的大小。

2.當最大成員大小不是最大對齊數的整數倍的時候,就要對齊到最大對齊數的整數倍。

對于第一條,上面的例子證明過了,接下來重點來看第二條。看一下下面這段代碼:

union un
{
	char c[5];
	int i;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(union un));
	return 0;
}

對于這段代碼,最后輸出的結果是什么?5?

答案是8.

為什么?

對于un里面有一個長度為5的字符數組c和一個整型i。我們可以把它看成5個字符變量和一個整型變量。那么在計算聯合體大小的時候,對齊數就是int類型,也就是4個字節,而不是5個字節。

因此我們計算聯合體大小,考慮以多少字節為對齊數時,就只需要看數據類型就可以了,然后再看多少最大對齊數的整數倍能放下最大的變量就可以了。

總結

自定義類型中枚舉和聯合體的難度不是很大,也就聯合體大小的計算有點難度。大家只要記住計算聯合體大小的兩個特點就可以了。(感謝您的觀看,如有錯誤,歡迎指正!感謝!)

原文鏈接:https://blog.csdn.net/m0_63463510/article/details/126906176

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