??前言
聯(lián)合體（union）是允許一個(gè)變量通過不同的接口訪問內(nèi)存的一種數(shù)據(jù)類型，表示一個(gè)變量可以存儲(chǔ)不同類型的值，而枚舉是使用enum關(guān)鍵字定義一組相關(guān)且互斥的整形常量集合。本章阿森將和你學(xué)習(xí)聯(lián)合體類型的聲明，特點(diǎn)，有關(guān)大小的計(jì)算，還有枚舉類型的聲明，優(yōu)點(diǎn)和使用。文章干貨滿滿！學(xué)習(xí)起來吧??！
?? 聯(lián)合體類型的聲明
同結(jié)構(gòu)體一樣，聲明結(jié)構(gòu)體類型需要使用struct關(guān)鍵字，聯(lián)合體則用union關(guān)鍵字。
- 包含對象名的聲明方式：
union 聯(lián)合體名
{
類型 成員1;
類型 成員2;
...
類型 成員n;
}對象名;
- 代碼理解：
#include <stdio.h>
union S
{
char c;
int a;
}s1;
int main()
{
s1.c = 'a';
printf("%c\n", s1.c);
s1.a = 10;
printf("%d\n", s1.a);
return 0;
}
代碼運(yùn)行：
- 不包含對象名的聲明格式：
union 類型名
{
類型 成員1;
類型 成員2;
...
類型 成員n;
};
- 代碼實(shí)現(xiàn)：
#include <stdio.h>
union S
{
char c;
int a;
};
int main()
{
union S s2;
s2.c = 'b';
printf("%c\n", s2.c);
s2.a = 20;
printf("%d\n", s2.a);
return 0;
}
運(yùn)行：
??聯(lián)合體的特點(diǎn)
- 編譯器只為最?的成員分配?夠的內(nèi)存空間。聯(lián)合體的特點(diǎn)是所有成員共?同?塊內(nèi)存空間。所以聯(lián)合體也叫：共?體。
例如：
union u
{
char c;
int u;
};
int main()
{
union u uu;
printf("聯(lián)合體uu的大小為%zd\n", sizeof(uu));
printf(" (uu)地址為%p\n", &uu);
printf("&(uu.c)地址為%p\n", &(uu.c));
printf("&(uu.u)地址為%p\n", &(uu.u));
return 0;
}
輸出：
圖解：
- 聯(lián)合的成員是共?同?塊內(nèi)存空間的，這樣?個(gè)聯(lián)合變量的??，?少是最?成員的??（因?yàn)槁?lián)合?少得有能?保存最?的那個(gè)成員）。
//聯(lián)合類型的聲明
union u
{
char c;
int i;
};
int main()
{
//聯(lián)合變量的定義
union u uu = { 0 };
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", uu.i);
return 0;
}
輸出：
圖解：
union定義了int和char兩個(gè)成員，共享同一塊內(nèi)存空間，int類型占4個(gè)字節(jié)，低地址在前，高地址在后，char類型只占1個(gè)字節(jié)，存儲(chǔ)在int的低地址字節(jié)。當(dāng)執(zhí)行：uu.i = 0x11223344時(shí)，此時(shí)int的4個(gè)字節(jié)分別存儲(chǔ)如圖，然后執(zhí)行： uu.c = 0x55，由于VS是小端存儲(chǔ)，低字節(jié)放在低地址處，char只占1個(gè)字節(jié)，它會(huì)覆蓋int低地址的那個(gè)字節(jié)。所以int原來低地址字節(jié)0x44被覆蓋為0x55。
??相同成員的結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體對?
結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體的主要區(qū)別在于：
- 結(jié)構(gòu)體中每個(gè)成員占用自己獨(dú)立的內(nèi)存空間，可以同時(shí)訪問每個(gè)成員。
- 聯(lián)合體中所有成員共享同一塊內(nèi)存空間，只能同時(shí)訪問其中一個(gè)成員。
-
內(nèi)存布局：
結(jié)構(gòu)體中每個(gè)成員都有固定的偏移地址，占用獨(dú)立的內(nèi)存空間。
聯(lián)合體中所有成員共享同一塊內(nèi)存，沒有偏移地址，只能使用一個(gè)成員。 -
訪問成員：
結(jié)構(gòu)體可以同時(shí)讀取各個(gè)成員的值。
聯(lián)合體只能訪問當(dāng)前使用的成員，其他成員的值將被覆蓋。 -
大?。?br> 結(jié)構(gòu)體的大小是所有成員大小的和。
聯(lián)合體的大小至少是最大成員的大小。
- 結(jié)構(gòu)體：
struct S
{
char c;
int i;
};
struct S s = {0};
- 聯(lián)合體：
union u
{
char c;
int i;
};
union u uu = { 0 };
圖解對比：
結(jié)構(gòu)體S占用char + int+有可能開辟浪費(fèi)的空間大小的內(nèi)存，可以獨(dú)立訪問c和i，聯(lián)合體u只占用int大小的內(nèi)存，訪問c或i時(shí)值會(huì)覆蓋，結(jié)構(gòu)體各成員獨(dú)立，聯(lián)合體成員共享同一內(nèi)存空間。
??聯(lián)合體??的計(jì)算
點(diǎn)擊可以查看結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對齊規(guī)則——>【C語言】自定義類型：結(jié)構(gòu)體深入解析（二）結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊&&宏offsetof計(jì)算偏移量&&結(jié)構(gòu)體傳參
聯(lián)合體大小計(jì)算規(guī)則：
- 聯(lián)合的???少是最?成員的??。
- 當(dāng)最?成員??不是最?對?數(shù)的整數(shù)倍的時(shí)候，就要對?到最?對?數(shù)的整數(shù)倍。
- 來代碼理解：
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
union Un2
{
short c[7];
int i;
};
int main()
{
printf("%zd\n", sizeof(union Un1));//8
printf("%zd\n", sizeof(union Un2));//16
return 0;
}
運(yùn)行：
圖解分析：
首先看union Un1如果聯(lián)合體的大小是最大成員的最大成員的的大小，在聯(lián)合體union Un1中，char[5]的大小理應(yīng)是5，那計(jì)算的結(jié)果不是5。為什么是8呢？這是因?yàn)樗瓿闪藢R的操作，如果是數(shù)組，是按元素類型大小來算他的對齊數(shù)的。char 元素的類型大小是1，VS默認(rèn)對齊數(shù)是8，對齊數(shù)是8，i 的大小是4，VS默認(rèn)對齊數(shù)是8，對齊數(shù)是4，接下來（4>1）整個(gè)聯(lián)合體的對齊數(shù)是4，根據(jù)當(dāng)最?成員??不是最?對?數(shù)的整數(shù)倍的時(shí)候，就要對?到最?對?數(shù)的整數(shù)倍。此時(shí)最大成員大小是數(shù)組char [5]大小為5,5不是4的整數(shù)倍，8（4*2）是4的整數(shù)倍。是不是真的是這樣呢？會(huì)不會(huì)是偶然呢？
接下來我們看第二組：
union Un2首先short c[7]是數(shù)組，總大小為14，然后由于數(shù)組是按照元素的類型大小來算對齊數(shù)，類型為short類型大小為2，VS默認(rèn)對齊數(shù)為8，對齊數(shù)為2（2<8），i的大小是4，VS默認(rèn)對齊數(shù)是8，那么對齊數(shù)是4（4<8），然后整個(gè)聯(lián)合體的對齊數(shù)是4（4>2），然后看成員最大對齊數(shù)的大?。?code>short c[7]的大小是2*7=14）是不是整個(gè)聯(lián)合體的對齊數(shù)（4）的整數(shù)倍，可見14不是4的整數(shù)倍， 根據(jù)第二條規(guī)則：當(dāng)最?成員??不是最?對?數(shù)的整數(shù)倍的時(shí)候，就要對?到最?對?數(shù)的整數(shù)倍。因此還要多用2個(gè)字節(jié)，升到16（4*4）個(gè)字節(jié)才是整數(shù)倍。
聯(lián)合體的對齊規(guī)則與結(jié)構(gòu)體相似：
點(diǎn)擊可以查看結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對齊規(guī)則——>【C語言】自定義類型：結(jié)構(gòu)體深入解析（二）結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊&&宏offsetof計(jì)算偏移量&&結(jié)構(gòu)體傳參
??聯(lián)合體應(yīng)用
使?聯(lián)合體是可以節(jié)省空間的：
?如，我們要搞?個(gè)活動(dòng)，要上線?個(gè)禮品兌換單，禮品兌換單中有三種商品：圖書、杯?、襯衫。
每?種商品都有：庫存量、價(jià)格、商品類型和商品類型相關(guān)的其他信息。
圖書：書名、作者、?數(shù)
杯?：設(shè)計(jì)
襯衫：設(shè)計(jì)、可選顏?、可選尺?
結(jié)構(gòu)體表示：
struct gift_list
{
//公共屬性
int stock_number;//庫存量
double price; //定價(jià)
int item_type;//商品類型
//特殊屬性
char title[20];//書名
char author[20];//作者
int num_pages;//?數(shù)
char design[30];//設(shè)計(jì)
int colors;//顏?
int sizes;//尺?
};
上述的結(jié)構(gòu)其實(shí)設(shè)計(jì)的很簡單，?起來也?便，但是結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中包含了所有禮品的各種屬性，這樣使得結(jié)構(gòu)體的??就會(huì)偏?，?較浪費(fèi)內(nèi)存。因?yàn)閷τ诙Y品兌換單中的商品來說，只有部分屬性信息是常?的。?如：商品是圖書，就不需要design、colors、sizes。
所以我們就可以把公共屬性單獨(dú)寫出來，剩余屬于各種商品本?的屬性使?聯(lián)合體起來，這樣就可以介紹所需的內(nèi)存空間，?定程度上節(jié)省了內(nèi)存。
聯(lián)合體應(yīng)用：
struct gift_list
{
int stock_number;//庫存量
double price; //定價(jià)
int item_type;//商品類型
union{
struct
{
char title[20];//書名
char author[20];//作者
int num_pages;//?數(shù)
}book;
struct
{
char design[30];//設(shè)計(jì)
}mug;
struct
{
char design[30];//設(shè)計(jì)
int colors;//顏?
int sizes;//尺?
}shirt;
}item;
};
練習(xí)：寫?個(gè)程序，判斷當(dāng)前機(jī)器是?端？還是?端？
- 第一種方法：
int check_sys()
{
int n = 1;//01 00 00 00 00 00 00 01
return *(char*)&n;
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (ret == 1)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}
VS運(yùn)行：
- 第二種聯(lián)合體巧妙方法：
int check_sys()
{
union
{
char c;
int i;
}u;
u.i = 1;
return u.c;//返回1是?端，返回0是?端
}
VS運(yùn)行：
小端
圖解：
大端存儲(chǔ)：是指數(shù)據(jù)的低位字節(jié)內(nèi)容保存在內(nèi)存的高地址處，而數(shù)據(jù)的高位位字節(jié)內(nèi)容，保存在內(nèi)存的低地址處。
小端存儲(chǔ)：是指數(shù)據(jù)的低位字節(jié)內(nèi)容保存在內(nèi)存的低地址處，而數(shù)據(jù)的高位字節(jié)內(nèi)容，保存在內(nèi)存的高地址處。
如果01是低位字節(jié)存儲(chǔ)到低地址c時(shí)，是小端存儲(chǔ)，如果01低位字節(jié)存儲(chǔ)到高地址處，沒有存儲(chǔ)到c的位置，那么c的位置存儲(chǔ)著00，返回為0，是大端存儲(chǔ)。
??枚舉類型的聲明
枚舉類型(enum)是一種特殊的類型，它可以為一組相關(guān)的常量值賦予用戶定義的名稱。
—>簡單來說：枚舉顧名思義就是??列舉。
枚舉類型的聲明語法：
enum 標(biāo)識符
{
枚舉常量1,
枚舉常量2,
...
} 變量;
-
enum關(guān)鍵字聲明這是一個(gè)枚舉類型。 -
標(biāo)識符是枚舉類型的名稱。
-
在大括號{}內(nèi)列出枚舉類型的多個(gè)枚舉常量，用逗號分隔。
-
變量是枚舉類型的變量，可以直接使用枚舉類型名或枚舉常量初始化。
例如：
enum Color //Color是枚舉類型名
{
RED, // 枚舉常量
GREEN,
BLUE
} color;///color是Color類型的變量
int main()
{
printf("%d\n", RED);
printf("%d\n", GREEN);
printf("%d\n", BLUE);
return 0;
}
輸出：
- 枚舉常量默認(rèn)從
0開始依次累加1。也可以手動(dòng)為枚舉常量賦值：
例如：
enum Color
{
RED = 1,
GREEN = 2,
BLUE = 4
}
運(yùn)行結(jié)果：
- 當(dāng)然第一個(gè)元素未被賦值，給其它的常量賦值，該常量前面的值是默認(rèn)值（0，1，2）后面遞增1。
例如：
enum Color
{
RED,
white,
GREEN = 8,
BLUE ,
BLACK,
};
int main()
{
printf("%d\n", RED);
printf("%d\n", white);
printf("%d\n", GREEN);
printf("%d\n", BLUE);
printf("%d\n", BLACK);
return 0;
}
輸出：
??枚舉類型的優(yōu)點(diǎn)
為什么使?枚舉？
我們可以使? #define 定義常量，為什么?要使?枚舉？
枚舉的優(yōu)點(diǎn)：
- 增加代碼的可讀性和可維護(hù)性
如：之前的掃雷中可以這樣定義用PLAY代替1，EXIT代替0,更具有個(gè)性化：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
// 定義游戲選擇枚舉類型
enum Game_Selection
{
EXIT, // 退出游戲
PLAY // 開始游戲
};
// 打印菜單
void menu()
{
printf("********** Menu **********\n");
printf("PLAY - Start the game\n");
printf("EXIT - Exit the game\n");
printf("********** Menu **********\n");
}
int main()
{
enum Game_Selection input; // 聲明游戲選擇變量
char choice[10]; // 聲明選擇輸入緩沖區(qū)
do
{
menu(); // 調(diào)用菜單函數(shù)
printf("Please enter your choice: ");
scanf("%s", choice); // 讀取選擇輸入
getchar(); // 清除輸入緩沖區(qū)
if (strcmp(choice, "PLAY") == 0)
{
input = PLAY; // 設(shè)置選擇為開始游戲
}
else if (strcmp(choice, "EXIT") == 0)
{
input = EXIT; // 設(shè)置選擇為退出游戲
}
else
{
printf("輸入錯(cuò)誤，請重新輸入\n");
continue; // 輸入錯(cuò)誤，繼續(xù)循環(huán)
}
switch (input)
{
case PLAY:
printf("掃雷游戲啟動(dòng)！\n");
break;
case EXIT:
printf("不玩了，啟動(dòng)不了！\n");
break;
}
} while (input != EXIT);
return 0;
}
代碼運(yùn)行：
-
和
#define定義的標(biāo)識符?較枚舉有類型檢查，更加嚴(yán)謹(jǐn)。 -
便于調(diào)試，預(yù)處理階段會(huì)刪除
#define定義的符號
-
使??便，?次可以定義多個(gè)常量
-
枚舉常量是遵循作?域規(guī)則的，枚舉聲明在函數(shù)內(nèi)，只能在函數(shù)內(nèi)使?
?? 枚舉類型的使?
那是否可以拿整數(shù)給枚舉變量賦值呢？在C語?中是可以的，但是在C++是不?的，C++的類型檢查?較嚴(yán)格。
-
在C語言中，枚舉類型實(shí)際上就是整數(shù)類型，編譯器會(huì)把枚舉常量替換成對應(yīng)的整數(shù)值。所以可以用整數(shù)直接給枚舉變量賦值。
-
而在C++中，枚舉類型是完全獨(dú)立的類型。編譯器會(huì)檢查類型是否匹配，不允許用整數(shù)直接給枚舉變量賦值。
例如：
# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
//C語言
enum Color//顏?
{
RED = 1,
GREEN = 2,
BLUE = 4
};
int main()
{
enum Color c;
c = 1; // 可以直接賦值整數(shù)
return 0;
}
輸出：
// C++語言
enum Color//顏?
{
RED = 1,
GREEN = 2,
BLUE = 4
};
Color c;
c = 1; // 錯(cuò)誤，類型不匹配
輸出：
總結(jié)：
C語言中枚舉類型實(shí)際上就是整數(shù)，允許用整數(shù)直接賦值
C++中枚舉類型是獨(dú)立類型，不允許用整數(shù)直接賦值，需要強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
??總結(jié)
這次阿森和你一起學(xué)習(xí)聯(lián)合體類型的聲明，特點(diǎn)，然后進(jìn)行相同成員的結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體對?，??的計(jì)算，聯(lián)合體應(yīng)用，枚舉類型的聲明，優(yōu)點(diǎn)和掃雷改造使?方法，阿森將下一節(jié)和你一起學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理?? 。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-768279.html
感謝你的收看，如果文章有錯(cuò)誤，可以指出，我不勝感激，讓我們一起學(xué)習(xí)交流，如果文章可以給你一個(gè)小小幫助，可以給博主點(diǎn)一個(gè)小小的贊??
文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-768279.html
到了這里，關(guān)于【C語言】一篇文章深入解析聯(lián)合體和枚舉且和結(jié)構(gòu)體的區(qū)別的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
