C语言进阶——自定义类型：枚举、联合

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📚今日名言：如果不去遍历世界，我们就不知道什么是我们精神和情感的寄托，但我们一旦遍历了世界，却发现我们再也无法回到那美好的地方去了。当我们开始寻求，我们就已经失去，而我们不开始寻求，我们根本无法知道自己身边的一切是如此可贵。——《小王子》

一、前言

    在前几篇文章中我们已经了解了结构体并用结构体来实现了通讯录，但其实C语言中的自定义类型还有两大成员：**枚举**和**联合**。在接下来的篇幅中我们就将对这两位成员进行详细地讲解！

二、正文

1.枚举

    枚举，顾名思义就是一一列举，把**可能的取值一一列举**。比如我们显示生活中：一周的星期一到星期日是有限的7天，可以一一列举。性别也可以一一列举成：男、女。

1.1枚举的定义

     枚举是一种自定义类型，有了类型我们就可以创建变量，那么具体要怎么使用呢，见如下代码：

enum Day//星期
{
    Mon,
    Tues,
    Wed,
    Thur,
    Fri,
    Sat,
    Sun
};

enum Sex//性别
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECREAT
};

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，一次递增1，当然也可以赋初值。

#include <stdio.h>
enum Color//颜色
{
    Red=5,
    Green=2,
    Blue=0
};

enum Sex//性别
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECREAT
};
int main()
{
    printf("MALE=%d\n", MALE);
    printf("FEMALE=%d\n", FEMALE);
    printf("SECREAT=%d\n", SECREAT);
    printf("小伙伴们%d", Red);
    printf("%d", Green);
    printf("%d", Blue);
    return 0；
}

注：一旦当我们初始化之后，就不可以再修改默认值了哦。

enum Color//颜色
{
    Red=5,    //初始化为5
    Green=2,  //初始化为2
    Blue=0    //初始化为0
};

int main()
{
    Red=2;    //初始化之后是不可以再改变默认值的
    return 0；
}

1.2枚举的优点

    有的小伙伴可能会问：既然枚举中的内容是枚举常量，那么我们也可以使用“#define”来定义常量，为什么非要使用枚举呢？

枚举的优点：

1.增加代码的可读性和可维护性

2.防止了命名污染（封装）

3.和#define定义的标识符有类型检查，更加严谨

4.便于调试

5.使用方便，一次可以定义多个常量

    下面我们以通讯录为例来讲讲枚举为什么可以增加代码的可读性。在看过上一篇通讯录的文章后，有的小伙伴下来在敲写case代码的时候，可能看到数字一时无法想起这个数字到底代表的是什么功能，那么我们就使用枚举来对通讯录进行一次小小的优化。

enum fac
{
    Exit,
    Add,
    Del,
    Search,
    Modify,
    Show,
    Sort
};

int main()
{

    contact    Contact;    //创建通讯录
    contact tmp;
    Init_Contact(&Contact);        //初始化通讯录
    Init_Contact(&tmp);        
    int input = 0;
    do
    {
        menu();        //打印菜单
        printf("请选择你所需的功能：");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case Add:
            AddContect(&Contact);
            break;
        case Del:
            DelContect(&Contact);
            break;
        case Search:
            SearchContect(&Contact);
            break;
        case Modify:
            ModifyContect(&Contact);
            break;
        case Show:
            ShowContect(&Contact);
            break;
        case Sort:
            sortContect(&Contact,&tmp);
            break;
        case 0:
            printf("退出通讯录\n");
            break;
        default:
            printf("输入错误，请重新输入\n");
        }
    }
    while (input);
    return 0;
}

3.3枚举的使用

enum Color //颜色
{
    RED=1,
    GREEN=2,
    BLUE=4
};

enum Color clr=GREEN;

注：既然枚举是一种类型，就可以重定义

typedef enum Color //颜色
{
    RED=1,
    GREEN=2,
    BLUE=4
}Color;

2.联合体（共用体）

2.1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**公用同一块空间**（所以联合也叫共用体），但是**不能同时使用这块空间**。可能小伙伴们听得还是有些云里雾里，代码如下：

//联合体的定义
#include <stdio.h>
union UN
{
    char c;
    int i;
};

int main()
{
    union UN un;
    
    //猜猜结果如何？
    printf("%d\n", sizeof(un));
    printf("%p\n", &un);
    printf("%p\n", &(un.c));
    printf("%p\n", &(un.i));
    return 0;
}

    我们可以看出联合体的大小并不是我们想象的至少是5，而是4。并且两个成员的起始地址都是相同的，也可以间接说明它们是共用同一片空间的。 

2.2联合的特点

    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**（因为联合至少有能力保存最大的那个成员）。依旧以上面代码画图演示。

    我们可以发现 成员’c‘和成员’i‘在第一个字节的空间是共用的，不过这一块空间并不是同时使用的，当成员’c‘使用的时候就会将这块空间修改成自己的内容，成员’i‘也是如此。

2.3联合大小的计算

    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齐数的整数倍的时候，就要**对齐到最大对齐数的整数倍**

//联合的大小
#include <stdio.h>
union UN
{
    char c[5];    //对齐数1
    int n;        //对齐数4
};

int main()
{
    union UN un;
    printf("%d\n", sizeof(un));
    return 0；
}

三、结语

      到此为止，关于C语言自定义类型点的学习就告一段落了。

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