【C语言】自定义类型——枚举和联合体

前言

在C语言中，有三个自定义类型——结构体，枚举，联合，自定义类型出现是为了解决内置类型无法解决的问题。例如人这个对象，如果要描述人这样一个复杂对象，就不只是一个简简单单的int、char、double类型的数据能描述的，这时候就需要我们使用自定义类型来描述。
（PS：内置类型是指任何语言在设计初期定义的类型，如c语言中的int, double, char… 它也是在一种语言中最基本的类型，与编译器编译出的代码具有重大关系，值得一提的是，不同语言也拥有不同的内置类型，但是所有内置类型的定义都与计算机的运算方式相关。）
对于结构体来说，我们应该都不陌生，结构体很重要，内容也很多，我之前写过一篇关于结构体的文章，不过那篇文章写的都是结构体的一些基础内容，过两天会写一篇进阶的，所以现在在就先不讲结构体了，我们先认识一下另外两个自定义类型。

枚举

枚举的定义

枚举类型的定义要使用enum关键字，举个例子，如果我要用枚举常量才定义一下三原色，也就是红蓝绿(RGB)。请看下面这段代码:

enum Color
{
	//枚举常量
	RED,
	GREEN,
	BLUE
};
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Color就被定义成了枚举类型，{}中的内容是枚举类型的可能取值，也就是枚举常量。(补充：对于#define和吗枚举定义的常量 一般把变量名写成大写)。

枚举的使用

如果要用枚举类型创建变量就要使用enum Color，enum Color就代表着枚举类型，而创建好的变量的值就只能是{}中的内容。如下：

	enum Color a = RED;
	enum Color b = GREEN;
	enum Color c = BLUE;
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枚举常量是不能改变的。但是这些枚举常量都是有值的，默认从0开始，一次递增1，当然在定义的时候也可以赋初值。给大家解释一下，看下面这段代码：

	printf("%d\n", RED);
	printf("%d\n", GREEN);
	printf("%d\n", BLUE);
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我想看到这大家应该明白这是什么意思了，枚举常量是有值的，数值从0开始依次加1。如果要改变初始的值，只需要给第一个枚举常量赋值就行。例如：

enum Color
{
	//枚举常量
	RED = 2,
	GREEN,
	BLUE
};
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像这样，再去打印RED,GREEN和BLUE,值就是2，3，4。

枚举的优点

对于枚举，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. 防止了命名污染（封装）
4. 便于调试
5. 使用方便，一次可以定义多个常量

联合（共用体）

在进行某些算法的C语言编程的时候，需要使几种不同类型的变量存放到同一段内存单元中。也就是使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。这种几个不同的变量共同占用一段内存的结构，在C语言中，被称作“共用体”类型结构，简称共用体，也叫联合体。

联合体的定义

联合体的定义与结构体比较相似，要先声明联合体，要使用union这个关键字，声明方式如下:

union MyUnion
{
	int a;
	char b;
};
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联合体的定义如下：

//union 类型名 变量名
union MyUnion un;
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这样就创建好了un这个联合体类型。

联合体的特点

先看这段代码以及运行结果：

union MyUnion
{
	int a;//4
	char b;//1
};
int main()
{
	union MyUnion un;
	printf("%d\n", sizeof(un));
	printf("%u\n", &(un));
	printf("%u\n", &(un.a));
	printf("%u\n", &(un.b));
	return 0;
}
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我们可以看到un的大小是4不是5，而且un，un.a和un.b的地址是一样的。为什么？
下面我给大家一一解释：
我们在创建变量时，编译器就会给我们开辟一些空间，因此我创建un变量时，编译器就已经给我开辟空间了，那么我在打印un地址时，打印的就是un的首地址。在64位环境下，int是4个字节，char是一个字节，它们的地址和un是一样的，说明int是从un的首地址开始向后占用4个字节的空间，char也是从un的首地址开始的。因此打印出来的un.a和un.b的地址是相同的。它们公用同一部分的内存空间，这就是联合体。

联合体大小的计算

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。

对于第一条，上面的例子证明过了，接下来重点来看第二条。看一下下面这段代码：

union un
{
	char c[5];
	int i;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(union un));
	return 0;
}
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对于这段代码，最后输出的结果是什么？5？
答案是8.

为什么？
对于un里面有一个长度为5的字符数组c和一个整型i。我们可以把它看成5个字符变量和一个整型变量。那么在计算联合体大小的时候，对齐数就是int类型，也就是4个字节，而不是5个字节。
因此我们计算联合体大小，考虑以多少字节为对齐数时，就只需要看数据类型就可以了，然后再看多少最大对齐数的整数倍能放下最大的变量就可以了。

总结：

自定义类型中枚举和联合体的难度不是很大，也就联合体大小的计算有点难度。大家只要记住计算联合体大小的两个特点就可以了。(感谢您的观看，如有错误，欢迎指正！感谢！)