联合体
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。
#include <stdio.h> //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}; //计算连个变量的⼤⼩ printf("%d\n", sizeof(un)); return 0; }
输出的结果:4
这是为什么呢?
联合体的特点
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(因为联合体⾄少得有能⼒保存最⼤的那个成员)
//代码1 #include <stdio.h> //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; }
输出结果一样
//代码2 #include <stdio.h> //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);//11223355 return 0; }
综上:
代码1输出的三个地址⼀模⼀样,代码2的输出,我们发现将i的第4个字节的内容修改为55了。 我们仔细分析就可以画出,un的内存布局图。
联合体和结构体对比
struct S { char c; int i; }; struct S s = {0}; union Un { char c; int i; }; union Un un = {0};
联合体大小的计算
- 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⻬数的整数倍的时候,就要对⻬到最⼤对⻬数的整数倍。
在VS环境下
#include <stdio.h> union Un1 { char c[5];//和五个char类型一样的 1 8 1 int i;//4 8 4 }; union Un2 { short c[7]; int i; }; int main() { //下⾯输出的结果是什么? printf("%d\n", sizeof(union Un1));//8 printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16 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、⻚数
杯⼦:设计
衬衫:设计、可选颜⾊、可选尺⼨
直接写代码如下:
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;//⻚数 char design[30];//设计 int colors;//颜⾊ int sizes;//尺⼨ };
上述的结构其实设计的很简单,⽤起来也⽅便,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。
⽐如: 商品是图书,就不需要design、colors、sizes。
所以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,这样就可以节省所需的内存空间,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;//⻚数 }book; struct { char design[30];//设计 }mug; struct { char design[30];//设计 int colors;//颜⾊ int sizes;//尺⼨ }shirt; }item; };
判断大小端
在【C语言篇】数据在内存中的存储我们讲过数据在内存中存储分为大端和小端
- ⼤端(存储)模式: 是指数据的低位字节内容保存在内存的⾼地址处,⽽数据的⾼位字节内容,保存在内存的低地址处。
- ⼩端(存储)模式: 是指数据的低位字节内容保存在内存的低地址处,⽽数据的⾼位字节内容,保存在内存的⾼地址处。
之前我们的写法是这样的:
//写一个程序,判断当前机器是大端?还是小端? int main() { int a = 1; if (*(char*)&a == 1) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } //0x 00 00 00 01 return 0; }
这里我们可以使用联合体很好实现:
union Un { char c; int i; }; int main() { union Un un = { 0 }; un.i = 1; if (un.c == 1) { printf("小端\n"); } else { printf("大端\n"); } //0x 00 00 00 01 return 0; }
枚举
枚举类型的声明
枚举顾名思义就是⼀⼀列举。
把可能的取值⼀⼀列举。
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,也是可以一一列举
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,这些都是常量,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 { //它们都是常量,之后不能改,但是在最初始是可以赋初值 RED=2, GREEN=4, BLUE=8 };
枚举类型的优点
为什么使⽤枚举?
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:
- 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。
//例子如下 #include <stdio.h> enum Sex { MALE=3, FEMALE=5, SECRET=7 }; int main() { enum Sex sex1 =3;//会报错,必须使用枚举常量 enum Sex sex2 = FEMALE; return 0; }
注意:以上例子在C语⾔中是可以的,但是在C++是不⾏的,C++的类型检查更严格
- 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
枚举的使用
增加可读性例子如下:
#include <stdio.h> //写一个计算器-完成整数的加法、减法、乘法、除法 enum Option { EXIT,//0 ADD,//1 SUB,//2 MUL,//3 DIV//4 }; void menu() { printf("**********************************\n"); printf("****** 1. add 2. sub ******\n"); printf("****** 3. mul 4. div ******\n"); printf("****** 0. exit ******\n"); printf("**********************************\n"); } int main() { int input = 0; do { menu(); printf("请选择:>"); scanf("%d", &input); switch (input) { case SUB: break; case ADD: break; case MUL: break; case DIV: break; case EXIT: printf("退出\n"); break; default: printf("选择错误,重新选择\n"); break; } } while (input); return 0; }