25.0、C语言——自定义数据类型_枚举和共用体

25.0、C语言——自定义数据类型_枚举和共用体

枚举的定义：

enum Sex {
// 枚举的可能取值——常量
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};
 
int main() {
	enum Sex s = MALE;
    printf("%d %d %d",MALE,FEMALE,SECRET);
	return 0;
}

        1. 我们会发现打印出来的值是 -> 0 1 2 ， 因为枚举常量默认从 0 开始依次往下递增；
        2. 当然枚举变量默认的值也可以修改，只需要在枚举类中定义枚举常量的时候用 ' = ' 赋予初始值即可；
        3. 那么由于枚举类型的变量每次赋值的内容只能是一个，并且还是一个整型，所以枚举类型的对象就是一个整型的大小，也就是 4 字节；

枚举的优点：

我们可以使用 #define 定义常量，为什么非要使用枚举？

        1. 增加代码的可读性和可维护性；
        2. 和 #define 定义和标识符相比枚举有类型检查，更加严谨；
        3. 防止命名污染（封装）；
        4. 便于调试；【因为 -> 如果用#define a 1，此时定义了一个常量a = 1，当我们调试的时候看到是 1 ，而不是 a ，因为C语言在预处理的阶段会把 a 转换为 1；那当我们定义的常量比较多有比较复杂的时候，不利于我们对程序的观察和阅读；】
        5. 使用方便，一次可以定义多个常量；

联合（共用体）

联合类型的定义：

        联合也是一种特殊的自定义类型，这种类型定义的变量也包含一系列的成员，特征是这些成员共用同一块空间（所以也叫联合体）；比如 ->

先来看一段代码：

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

        1. 输出结果可以发现都是一样的地址内存空间；
        2. 说明变量 c 和 变量 a 同时共用同一块内存空间；

        但是我们会发现由于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，至少应该是联合体中最大成员变量的大小（因为联合至少得有能力保存最大的那个成员的空间）；
        那么联合体的使用条件也是比较苛刻的，像上面联合体中的两个成员 c 和 i 不能同时使用，因为他们共用一块空间，修改一个另一个也会受到影响；

之前我们做过一道笔试题 -> 设计一个函数 check() 来测试机器的存储方式（小端/大端字节序存储模式）；
我们用 char* 指针解决了这个问题，这次我们巧用 union 联合体来解决，实现代码如下所示：

int check() {
	union Un {
		int i;
		char c;
	}u;
	u.i = 1;
	return u.c;
}
 
int main() {
	if (check() == 1) {
		printf("小端字节序存储模式");
	}
	else {
		printf("大端字节序存储模式");
	}
	return 0;
}

        1. check() 函数中先声明了一个 union 联合体 Un，并创建了一个联合体对象 u；
        2. 在联合体中定义了两个变量 char c; 和 int i; ，并且给 i 赋值 1；
        3. 由于 i 是整型变量 4 个字节，但是 c 是字符类型 1 字节，他们又共用同一块空间，所以 访问 u.c 其实访问的就是 i 的第一个字节空间的内容；
        4. 小端存储数字1 ：01 00 00 00          大端存储数字1 ：00 00 00 01
        5. 所以我们只需要看 u.c 访问的是 1 还是 0 就知道该机器是小端还是大端字节序存储模式了；

联合体大小如何计算：

1. 联合的大小至少是最大成员的大小；

2. 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；

比如 ->

union Un {
	int i; // 4 < 8  所以对齐数是 4
	char arr[5]; // 1 < 8    所以对齐数是 1 
};
 
int main() {
	union Un u;
	printf("%d\n",sizeof(u));
	return 0;
}

         1. 这里的联合体虽然 5 个字节就已经够用了，但是发现最大的对齐数是 4 （虽然char arr[5] 数组大小是 5 字节，但是每个元素的大小是 1 字节，所以对齐数是 1 ）；
         2. 那么由于规定联合体的大小必须是最大对齐数的整数倍，5 不是 4 的整数倍所以再往后加 3 个字节 5 + 3 变成 8，8 是 4 的整数倍，所以该联合体的大小是 8 字节