【C语言】自定义类型：联合体和枚举

1. 联合体

1.1 联合体的特点

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。

union Un
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	union Un u = { 0 };
	printf("%zd\n", sizeof(u));
	printf("%p\n", &u);
	printf("%p\n", &u.c);
	printf("%p\n", &u.i);
	return 0;
}

因为共用着一块空间，所以当给联合体其中一个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。 

1.2 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。

union Un
{
	char c[5];
	int i;
};
 
int main()
{
	union Un u = { 0 };
	printf("%zd\n", sizeof(u));
	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

那我们不耐⼼思考，直接写出⼀下结构 

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起来，这样就以 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;//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;
};

1.3 联合体的一个练习

 写⼀个程序，判断当前机器是⼤端？还是⼩端？

在大端模式下，数据的高字节位储存在内存的低地址中，而数据的低字节位储存在内存的高地址中。这种排列方式使得最高字节位位于地址的最前端。

与大端相反，小端模式下，数据的低位字节被存储在内存的低地址中，而高位字节则存储在高地址中。这意味着最低位字节位于地址的最前端。

union Un
{
	char c;
	int i;
};
int check_sys()
{
	union Un u;
	u.i = 1;
	return u.c; //返回1是大段，返回0是小端
}

2. 枚举

2.1 枚举类型的声明

枚举顾名思义就是一一列举的意思。

把可能得取值一一列举。

一周的星期一到星期天是有限的7天，可以一一列举。

性别有：男、女、保密，也可以一一列举

这些数据的表示就可以使用枚举了。

enum Day//星期
{
    Mon,
    Tues,
    Wed,
    Thur,
    Fri,
    Sat,
    Sun
};
enum Sex//性别
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
};

枚举常量的默认初始值是从0开始自动递增的整数。

当给某一个成员赋值后，则该成员后面的枚举常量为从该成员开始自动递增的整数。 

2.2 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：

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