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自定义类型：联合和枚举

news 来源：原创 2025/9/6 5:39:50

文章目录

    • 前言
    • 一、联合体类型的声明
      • 1.1 联合体类型的声明
      • 1.2 联合体的特点
      • 1.3 相同成员的结构体和联合体对比
      • 1.4 联合体大小的计算
      • 1.5 联合体的一个练习
    • 二、枚举类型的声明
      • 2.1 枚举类型的声明
      • 2.2 枚举类型的优点
      • 2.3 枚举类型的使用
        • 1. 用于 `switch` 语句
        • 2. 作为函数参数
    • 总结

前言

在 C 语言中，我们经常使用基本数据类型（如 int、char、float 等）来存储数据。但有时候，我们需要自定义一些特殊的数据结构，以便更高效地管理和操作数据。这时，联合体（union） 和 枚举（enum） 就派上了用场。

本文将从零基础的角度，详细介绍联合体和枚举的概念、特点以及如何使用它们。
在这里插入图片描述

一、联合体类型的声明

1.1 联合体类型的声明

联合体（union）和结构体（struct）类似，也是一种数据结构，可以存储不同类型的数据。但它的特点是，所有成员共享同一块内存，因此在同一时刻只能存储一个成员的值。

#include <stdio.h>union Data {int i;float f;char str[20];
};int main() {union Data data;data.i = 10;printf("data.i: %d\n", data.i);return 0;
}

1.2 联合体的特点

  • 所有成员共享同一块内存，大小取决于最大成员的大小。
  • 在同一时刻只能使用一个成员，赋值一个成员会覆盖之前的值。
  • 节省内存，适用于需要存储多个数据但不同时使用的场景。

1.3 相同成员的结构体和联合体对比

#include <stdio.h>struct StructExample {int i;float f;char str[20];
};union UnionExample {int i;float f;char str[20];
};int main() {printf("结构体大小: %lu\n", sizeof(struct StructExample));printf("联合体大小: %lu\n", sizeof(union UnionExample));return 0;
}

输出示例（不同系统可能会有不同结果）：

结构体大小: 28
联合体大小: 20

1.4 联合体大小的计算

联合体的大小等于 最大成员的大小，同时可能会受到 对齐方式 的影响。例如：

union Example {int a;  // 4 字节double b;  // 8 字节
};

该联合体的大小一般为 8 字节，因为 double 是最大成员。

1.5 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？

#include <stdio.h>void checkEndian() {union {int i;char c;} test;test.i = 1;if (test.c == 1) {printf("当前机器是小端模式\n");} else {printf("当前机器是大端模式\n");}
}int main() {checkEndian();return 0;
}

解释：

  • 通过 union 共享内存的特点，我们让 int 和 char 共享同一块空间。
  • 如果最低字节存的是 1，说明 char 访问的是 int 的低字节，表示 小端。
  • 否则，表示 大端。

二、枚举类型的声明

2.1 枚举类型的声明

枚举（enum）是一种 自定义整数类型，它可以用来表示一组 有意义的命名常量。

#include <stdio.h>enum Color {RED,    // 0GREEN,  // 1BLUE    // 2
};int main() {enum Color myColor = GREEN;printf("我的颜色是: %d\n", myColor);return 0;
}

默认情况下，enum 的值从 0 开始递增，但也可以手动指定：

enum Status {SUCCESS = 1,FAILURE = -1,UNKNOWN = 0
};

2.2 枚举类型的优点

  • 代码可读性更高：用名字代替魔法数字，提高可维护性。
  • 避免随意定义数值：只允许枚举范围内的值。
  • 自动分配整数值，也可以手动指定。

2.3 枚举类型的使用

1. 用于 switch 语句
#include <stdio.h>enum Weekday {MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};void printWeekday(enum Weekday day) {switch (day) {case MON: printf("今天是星期一\n"); break;case TUE: printf("今天是星期二\n"); break;case WED: printf("今天是星期三\n"); break;default: printf("今天不是周一到周三\n");}
}int main() {printWeekday(TUE);return 0;
}
2. 作为函数参数
void setMode(enum Mode m);

这样可以确保传入的值只能是 enum 内的定义。

总结

  • 联合体（union） 适用于需要节省内存、但不会同时使用所有成员的情况。
  • 枚举（enum） 适用于定义一组相关的整数常量，提高代码可读性。
  • 联合体共享内存，结构体独立存储，使用时要注意。
  • 枚举默认从 0 递增，但可以手动赋值。

通过本文的学习，希望你能更好地理解 联合体 和 枚举，并在实际编程中灵活使用它们！

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