C语言结合体和枚举的魅力展现
前言
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引言:
前面我们已经讲了结构体的声明,自引用,内存对齐等,详细见《掌握C语言结构体,开启编程新世界》。有需要的可以回看。
今天我们讲的是枚举和结合体,这两个跟结构体很相像但也是还是有差别的。
1.0 联合体
//代码1 #include struct U { char a; int b; }; int main() { printf("%zd", sizeof(struct U)); return 0; } //代码2 union U { char a; int b; }; int main() { printf("%zd", sizeof(union U)); return 0; }
打印结果:
代码1
8
代码2
4
为何这两个的打印结果不相同呢,这就是我们与结构体很相似的联合体。
顾名思义,联合体是一种特殊的数据类型,可以存储不同类型的数据,但同一时刻只能存储其中一种类型的数据。
我们先来看看结构体和联合体的区别
结构体 | 联合体 |
---|---|
struct | union |
多个成员 | 多个成员 |
每个成员都有自己独立的空间 | 所有成员共用一块内存空间 |
1.1 联合体声明
联合体的定义格式如下:
union 类型名 { 成员1 成员2 }变量;
联合体和结构体的声明很相似,这里我们就简单的举一个例子。
#include union U { char a; int num; }; int main() { union U p1 = { 0 }; p1.num = 1; p1.a = 2; printf("%d",p1.num) return 0; }
1.2 联合体的特点
上面两窜代码中,我们能很明显的看出,联合体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)。
我们知道了它们是用的用一块地址,具体是怎么样的我画图来给大家看看。
这是union在内存中的存储。
1.3 对齐数
虽然联合体的内存是是共⽤同⼀块内存空间的,但也是有最大对齐数的。
看代码
union U { short a[7]; int b; }; int main() { printf("%zd", sizeof(union U)); return 0; }
short类型是2个字节,但是有7个所以占了14个字节,如果你以为答案是14,那你就错了。当最大成员的大小不是最大对齐数的整数倍,就要和最大对齐数的整数倍,所以这里
打印结果:
16
1.4 联合体的使用
结合体的定义几乎和结构体一样。
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、商品类型和商品类型相关的其他信息。
图书:书名、作者、⻚数
杯⼦:设计
衬衫:设计、可选颜⾊、可选尺⼨
代码实现:
struct gift_list { //公共属性 int stock_num;//库存量 double prince;//商品价格 int item_type;//商品类型 //特殊属性 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 };
虽然这样的代码也是没什么问题,用起来也很方便,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。
书:书名、作者、页数。
杯子:设计。
衣服:设计、颜色、尺寸。
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;//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; };
我们把公共属性用struct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。
1.5 一个练习
之前的练习过判断大小端了,这里我们也可以用联合体巧妙的来判断大小端。
#include int check_sys() { union Un { char c; int i; }u; u.i = 1; return u.c;//小端:返回1,大端:返回0 } int main() { int ret = check_sys();//小端:返回1,大端:返回0 if (ret == 1) printf("小端\n"); else printf("大端\n"); return 0; }
这个代码就很巧妙的运用了联合体的特点。
2.0枚举
2.1 枚举的声明
枚举顾名思义就是⼀⼀列举。
把可能的取值⼀⼀列举。
enum 枚举名 { 枚举元素1, 枚举元素2, …… };
这就是枚举的声明。
⽐如我们现实⽣活中:
—— 周的星期⼀到星期⽇是有限的7天,可以
——列举性 别有:男、⼥、保密,也可以
——列举 ⽉份有12个⽉,也可以
——列举 三原⾊,也是可以意义列举
代码实现:
enum Day//星期,枚举类型 { Mon, Tues, Wed, Thur, Fri, Sat, Sun }; enum Sex//性别,枚举类型 { MALE, FEMALE, SECRET }; enum Color//颜色,枚举类型 { Red, Green, Blue };
{}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。
enum Color { Red = 3, Green = 6, Blue = 8 };
2.2 枚举的优点
C语言枚举的优点包括:
-
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
4.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
- 使⽤⽅便,⼀次可以定义多个常量
总的来说,C语言枚举提供了一种清晰、可读性强且具有类型安全性的常量定义方式,可以使代码更易于理解和维护。
2.3枚举类型的使⽤
enum Color { Red = 3, Green = 6, Blue = 8 }; enum Color cls = 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。
结构体、联合体和枚举类型到这里就结束了,观众老爷们 ✨✨欢迎👍👍点赞☕️☕️收藏✍✍评论
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