自定义类型:联合体和枚举类型

目录

联合体:

一、联合体类型的声明

示例如下:

二、联合体与结构体的对比:

三、联合体的用例

3.1问:如何打印int类型每一个字节存储的数据?

3.2写一个代码,判断当前机器大小端

四、 联合体大小的计算​

枚举:

一、枚举类型的声明​

二、枚举类型的优点​

三、枚举的使用


联合体:

一、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。

示例如下:

自定义类型:联合体和枚举类型_第1张图片

自定义类型:联合体和枚举类型_第2张图片

自定义类型:联合体和枚举类型_第3张图片

//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;
}
//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;
}

二、联合体与结构体的对比:

存储方式:

  • 结构体(struct):在内存中顺序存储其包含的所有成员。每个成员都有其独立的内存空间。结构体的大小是其所有成员大小的总和,再加上可能的内存对齐填充。

  • 联合体(union):不同于结构体,联合体不是存储所有成员,而是使用相同的内存空间来存储其所有成员。联合体的大小是其最大的成员的大小。在任何时候,联合体只保存其最大的成员的值。

访问方式:

  • 结构体(struct):可以同时访问其所有的成员。

  • 联合体(union):一次只能访问其中的一个成员。访问不同的成员会覆盖之前成员的值,因为它们都使用相同的内存空间。

用途:

  • 结构体(struct):通常用于表示一个实体,该实体具有多种不同类型的数据,例如一个学生实体可能包括姓名、学号和成绩等字段。

  • 联合体(union):通常用于节省内存,在多个不同类型的数据中只使用其中的一个。例如,一个程序可能需要处理来自不同数据源的数据,这些数据可能有不同的类型和大小,但在任何时候只处理其中的一种。通过使用联合体,可以避免浪费内存来存储不会同时使用的多个数据成员。

自定义类型:联合体和枚举类型_第4张图片

自定义类型:联合体和枚举类型_第5张图片

三、联合体的用例

3.1问:如何打印int类型每一个字节存储的数据?

答:我们可以利用联合体的特性把一个int类型的数据,和一个装着四个char类型的结构体放在一个联合体中,这样int的每个字节都对应着一个结构体中的char类型。

自定义类型:联合体和枚举类型_第6张图片

自定义类型:联合体和枚举类型_第7张图片

<注:0x和%x都是16进制的标志>

union U
{
	int n;//4
	struct S
	{
		char c1;
		char c2;
		char c3;
		char c4;
	}s;//4
};

int main()
{
	int n = 0x11223344;
    //4 个字节
	//
	union U u = { 0 };
	u.n = 0x11223344;
	printf(" c1 = %d\n c2 = %x\n c3 = %x\n c4 = %x\n", u.s.c1, u.s.c2, u.s.c3, u.s.c4);
	return 0;
}

3.2写一个代码,判断当前机器大小端

返回1是小端,返回0是大端

如果系统是小端的,那么在内存中存储这个整数的最低字节(也就是字节 c)将会是1,因为最低字节存储在最低的内存地址处。而如果系统是大端的,那么最低有效字节将会是0。

int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;
}


int main()
{
	int ret = check_sys();
	if (ret == 1)
	{
		printf("小端\n");
	}
	else {
		printf("大端\n");
	}
	return 0;
}

四、 联合体大小的计算​与结构体的对比

  • 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。

 自定义类型:联合体和枚举类型_第8张图片

union Un1
{
	char c[5];//5
	int i;//4
};
union Un2
{
	short c[7];//2*4 = 14
	int i;//4
};
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;
}

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

那我们不耐心思考,直接写出一下结构:

结构体写法:

缺陷:浪费空间较多

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;//页数​

	char design[30];//设计​
	int colors;//颜色​
	int sizes;//尺寸​
};

联合体写法:

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;//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;
	}

枚举:

一、枚举类型的声明​和定义

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:
一周的星期一到星期日是有限的7天,可以一一列举​
性别有:男、女、保密,也可以一一列举
月份有12个月,也可以一一列举​
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。

自定义类型:联合体和枚举类型_第9张图片

枚举类型的定义与结构体类似,不同在于结构体每个成员之间是用;隔开的,而枚举成员之间却是用,分隔。如下所示:

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。

 enum Color//颜色
{
 RED=2,
 GREEN=4,
 BLUE=8
};

二、枚举类型的优点​

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

三、枚举的使用

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​

注意:在给枚举变量赋值的时候,只能用枚举常量(也就是这里的RED、GREEN、BLUE),不能使用这些常量所对应的值(也就是1、2、4),否则会由于类型的差异而导致编译不过的情况。

//枚举的关键字
enum Sex
{
   //这里列举枚举enum Sex的可能取值
   //这些可能取值是常量,也叫枚举常量
   MALE=5,
   FEMALE=8,
   SECRET=10

};

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。

今天就先到这了!!!

自定义类型:联合体和枚举类型_第10张图片

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