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C语言中的联合和枚举(未完)

C语言中的联合和枚举(未完)

1、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。因为所有变量公用同一片区域,所以给联合体其中⼀个成员赋值,其他成员的值也跟着变化。
  1. #include <stdio.h>
  2. //联合类型的声明
  3. union Un
  4. {
  5. char c;
  6. int i;
  7. };
  8. int main()
  9. {
  10. //联合变量的定义
  11. union Un un = {0};
  12. //计算连个变量的⼤⼩
  13. printf("%d\n", sizeof(un));
  14. return 0;
  15. }
  16. 输出结果: 4

联合体的特点

        联合体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(因为来拿赫梯至少要有能力保存最大的那个成员,至少的意思是可能有内存对齐的情况)。

  1. //代码1
  2. #include <stdio.h>
  3. //联合类型的声明
  4. union Un
  5. {
  6. char c;
  7. int i;
  8. };
  9. int main()
  10. {
  11. //联合变量的定义
  12. union Un un = {0};
  13. // 下⾯输出的结果是⼀样的吗?
  14. printf("%p\n", &(un.i));
  15. printf("%p\n", &(un.c));
  16. printf("%p\n", &un);
  17. return 0;
  18. }
  19. 输出:
  20. 001AF85C
  21. 001AF85C
  22. 001AF85C

        输出的三个地址一模一样,这也印证了之前说的联合体成员变量共用同一块地址。

  1. //代码2
  2. #include <stdio.h>
  3. //联合类型的声明
  4. union Un
  5. {
  6. char c;
  7. int i;
  8. };
  9. int main()
  10. {
  11. //联合变量的定义
  12. union Un un = {0};
  13. un.i = 0x11223344;
  14. un.c = 0x55;
  15. printf("%x\n", un.i);
  16. return 0;
  17. }
  18. 输出:
  19. 11223355

通过代码2的输出,我们发现将i的第四个字节内容修改为了55.

通过上面两段代码,我们可以活出un的内存布局:

相同成员的结构体和联合体对比

  1. //结构体
  2. struct S
  3. {
  4. char c;
  5. int i;
  6. };
  7. struct S s = {0};
  8. //联合体
  9. union Un
  10. {
  11. char c;
  12. int i;
  13. };
  14. 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。
  1. #include <stdio.h>
  2. union Un1
  3. {
  4. char c[5];
  5. int i;
  6. };
  7. union Un2
  8. {
  9. short c[7];
  10. int i;
  11. };
  12. int main()
  13. {
  14. //下⾯输出的结果是什么?
  15. printf("%d\n", sizeof(union Un1));
  16. printf("%d\n", sizeof(union Un2));
  17. return 0;
  18. }

 输出结果:

使⽤联合体可以节省空间,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
  1. struct gift_list
  2. {
  3. //公共属性
  4. int stock_number;//库存量
  5. double price; //定价
  6. int item_type;//商品类型
  7. //特殊属性
  8. char title[20];//书名
  9. char author[20];//作者
  10. int num_pages;//⻚数
  11. char design[30];//设计
  12. int colors;//颜⾊
  13. int sizes;//尺⼨
  14. };

        如果我们没学过联合体,我们就会用上述代码的样式去定义成员变量。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,这样就可以介绍所需的内存空间,⼀定程度上节省了内存。

  1. struct gift_list
  2. {
  3. int stock_number;//库存量
  4. double price; //定价
  5. int item_type;//商品类型
  6. union{
  7. struct
  8. {
  9. char title[20];//书名
  10. char author[20];//作者
  11. int num_pages;//⻚数
  12. }book;
  13. struct
  14. {
  15. char design[30];//设计
  16. }mug;
  17. struct
  18. {
  19. char design[30];//设计
  20. int colors;//颜⾊
  21. int sizes;//尺⼨
  22. }shirt;
  23. }item;
  24. };

联合的⼀个练习

之前我们讲过一个判断当前机器是大端小端的案例:

  1. int check_sys()
  2. {
  3. union
  4. {
  5. int i;
  6. char c;
  7. }un;
  8. un.i = 1;
  9. return un.c;//返回1是⼩端,返回0是⼤端
  10. }

使用联合体同样可以进行判断,甚至比之前的代码还简单。

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