C语言自定义类型详解 —— 结构体、枚举、联合体

1. 结构体

1.1 结构体的基本概念

• 我们学过一种集合——数组，但是数组仅仅是同种类型元素的集合。结构体也是一类集合，但是它的元素类型可以不一样，我们把这些元素叫做结构体成员变量。我们通常把结构体类型称为自定义类型。

1.2 结构体的声明

例如我们描述一个人：

   

    

     

      

     
     

      

       struct 
       Person 
       //这里的 Person 是结构体标签
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char name[
       20];
       //姓名
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char sex[
       10];
       //性别
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int age;
       //年龄
      
     
    

     

      

     
     

      

       }person;
       //结构体变量,在 main 函数外定义的是全局变量
      
     
   

这种做法是完全声明的结构体。

1.3 结构体的特殊声明

 例如我们这样写，这是一种不完全声明的写法：

   

    

     

      

     
     

      

       //匿名结构体类型
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       //省略结构体标签
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char a;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int b;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       float c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }s1;
       //结构体声明时顺带定义结构体变量 s1
      
     
   

匿名结构体的变量只能定义一次，并且只能是在结构体声明的时候定义。

如果我们非要定义第二次变量，或者是不在结构体声明时定义变量，那么编译器就会报错。

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       //匿名结构体类型
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       //省略结构体标签
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char a;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int b;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       float c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }s1;
       //结构体声明时顺带定义结构体变量 s1
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       s2;
       //看似是定义第二次变量
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       //实际上使用不了
      
     
    

     

      

     
     

      

       	s2.a = 
       'b';
      
     
    

     

      

     
     

      

       	s2.b = 
       2;
      
     
    

     

      

     
     

      

       	s2.c = 
       2.0;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

介绍了匿名结构体，我们来看一下下面这段代码：

   

    

     

      

     
     

      

       struct
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int a;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char b;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       float c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }x;
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int a;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char b;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       float c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }a[
       20], * p;
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       p = &x;
       //这条语句合法吗？
      
     
   

 我们主观上会认为这两个结构体是一样的，但是在编译器看来，两个结构体就是两个不同的自定义类型，即使他们的成员变量都一样。所以变量 x 的地址不能存放在另一种类型的结构体指针变量 p 当中。

1.4 结构体的自引用

我们来判断一下这种写法是否合法：

   

    

     

      

     
     

      

       struct 
       Node
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int data;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       Node next;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
   

 很明显是不合法的，就比如要使用 sizeof 计算结构体的大小，那么这个大小能计算的出来吗？这就类似陷入了死递归。

改进的方法：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       Node
      
     
    

     

      

     
     

      

       	{
      
     
    

     

      

     
     

      
		
       int data;
      
     
    

     

      

     
     

      
		
       struct 
       Node* next;
      
     
    

     

      

     
     

      

       	};
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d", 
       sizeof(
       struct Node));
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

这种写法就是链表的写法，一个结点包含数据域和指针域，这个大小是可算的，因为指针的大小很明确。

至于大小为什么是 16 而不是 8 或 12 ，我们在后面的计算结构体大小中会详细解答。

我们再来结合 typedef 关键字来分析一段代码是否正确：

   

    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       typedef 
       struct 
       Node
      
     
    

     

      

     
     

      

       	{
      
     
    

     

      

     
     

      
		
       int data;
      
     
    

     

      

     
     

      

       		 Node* next;
      
     
    

     

      

     
     

      

       	}Node;
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

这个问题就类似于是先有鸡还是先有蛋了。这里要说的是，成员变量的声明是先于类型重命名的。也就是说，我们使用类型重定义后的类型名来声明指针，那么在编译器看来是非法的。

 解决方案：

   

    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       typedef 
       struct 
       Node
      
     
    

     

      

     
     

      

       	{
      
     
    

     

      

     
     

      
		
       int data;
      
     
    

     

      

     
     

      
		
       struct 
       Node* next;
       //使用类型重命名之前的类型名称
      
     
    

     

      

     
     

      

       	}Node;
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

结构体声明中不能引用自己，但是可以引用其他的结构体：

   

    

     

      

     
     

      

       struct 
       Person
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char name[
       20];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char sex[
       10];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int age;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       Count
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       Person data[
       100];
       //struct Person 类型的数组
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int count;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

1.5 结构体变量的定义和初始化 

我们先谈谈定义。

   

    

     

      

     
     

      

       struct 
       Point
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int a;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int b;
       //注意结构体成员变量是不需要初始化的
      
     
    

     

      

     
     

      

       }p1;
       //这里是一个全局结构体变量
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       Point p2;
       //这里也是一个全局结构体变量
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       Point p3;
       //这里是一个局部结构体变量
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

定义就非常简单了，只需要一个类型+变量名即可。

接下来我们看初始化。什么是初始化呢？初始化就是在定义变量的时候顺带赋值。 

   

    

     

      

     
     

      

       struct 
       Person
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char name[
       20];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char sex[
       10];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int age;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       Person p1 = { 
       "龙兆万",
       "男",
       20 };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       Person p2 = { 
       "龙亿万",
       "男",
       21 };
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

赋值的方法与数组是一样的，只需要注意顺序、成员变量的类型即可。

1.6 结构体变量的数据输出

我们给结构体的变量存放了一些数据，现在我们想要通过 printf 函数来打印这些数据，应该如何操作呢？

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       Person
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char name[
       20];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char sex[
       10];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int age;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       Person p1 = { 
       "龙兆万",
       "男",
       20 };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       Person p2 = { 
       "龙亿万",
       "男",
       21 };
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%s %s %d\n", p1.name, p1.sex, p1.age);
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%s %s %d\n", p2.name, p2.sex, p2.age);
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

 可以看到一个全新的字符 '.' 。这就跟数组的原理是一样的，想要输出数组的某个元素，只需要引用这个元素的下标即可。只不过在结构体中，需要用 结构体变量.成员变量。 

1.7 结构体的内存对齐 

内存对齐决定了结构体类型占用内存多大的空间。就好比有这段代码：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       S1
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c1;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int i;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c2;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }s1;
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d\n", 
       sizeof(s1));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

 这似乎是有一些违背常理的，因为结构体包含两个 char 类型，一个 int 类型，应该是 6 字节才对啊？为什么会是 12 个字节呢？这就涉及到结构体内存对齐了。

我们来了解一下结构体内存对齐规则：

• 第一个成员在结构体变量(内存)偏移量为 0 的地址处。
• 其他成员要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。

                对齐数 = 编译器默认对齐数 与 成员变量大小 的较小值

                VS 编译器中的默认对齐数为 8 

•         结构体的总大小为最大对齐数(每个成员都有一个对齐数)的整数倍。
• 如果嵌套了结构体，那么嵌套的结构体的对齐数是自己的最大对齐数，并且结构体的大小为最大对齐数(包括嵌套结构体的对齐数)的数整数倍。

就例如我们现在分析这个例题为什么是 12 ：

我们再看一个例题，也是求结构体的大小：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       S2
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c1;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c2;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int i;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d\n", 
       sizeof(
       struct S2));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

 

接下来我们来学会计算结构体嵌套的问题：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       S2
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c1;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c2;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int i;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       S3
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int i;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       S2 s2;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c3;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d\n", 
       sizeof(
       struct S3));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

 我们上面已经计算了 struct S2 的大小为 8 。

 

  

至于为什么存在结构体内存对齐，大部分的参考资料给出两个原因：

1. 平台原因(移植原因)：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2. 性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

总体来说：结构体的内存对齐是拿空间换时间的做法。

不过我们需要注意，并不是所有的开发环境都有默认对齐数的。 例如在 gcc 平台下就没有默认对齐数这一说法。

1.8 修改默认对齐数

我们可以使用 #pragma 这个预处理指令修改默认对齐数：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       #pragma pack(1)//设编译器默认对齐数为 1
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       S2
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c1;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c2;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int i;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       #pragma pack()//恢复编译器默认对齐数
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d\n", 
       sizeof(
       struct S3));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

那么这时候就如我们还不知道结构体内存对齐时所料，大小就为两个 char 类型大小 + 一个 int 类型大小。

1.9 结构体传参

这就跟我们普通数据传参一样的道理。如果我们想要在某个函数内改变外部变量的内容，就必须要传地址(使用指针)。 

比如说，我们的结构体已经初始化好了，只需要封装一个打印函数打印结构体的内容，不涉及到改变内容，那我们可以不使用地址传参：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       typedef 
       struct 
       Person
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char name[
       20];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char sex[
       10];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int age;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }Person;
      
     
    

     

      

     
     

      

       void print(Person person)
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%s %s %d\n", person.name, person.sex, person.age);
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Person person = { 
       "张三",
       "男",
       20 };
       //结构体已经初始化
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       print(person);
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

现在我们想封装一个函数来专门初始化结构体的内容，那么这时候就需要传址调用：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <string.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       typedef 
       struct 
       Person
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char name[
       20];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char sex[
       10];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int age;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }Person;
      
     
    

     

      

     
     

      
 
      
     
    

     

      

     
     

      

       void Init(Person* per)
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       strcpy(per->name, 
       "张三");
       //per->name 相当于 (*per).name ,找到的是数组的地址，
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       strcpy(per->sex, 
       "男");
       //如果 per->name = "张三"; 这样赋值的话是相当于在修改数组的地址
      
     
    

     

      

     
     

      

       	per->age = 
       20;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%s %s %d\n", per->name, per->sex, per->age);
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Person person;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       Init(&person);
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

2. 位段

• 结构体是有能力实现位段的。位段的成员必须是整形家族。

2.1 位段的声明

我们先看看位段是如何声明的：

   

    

     

      

     
     

      

       struct 
       A
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char a : 
       2;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char b : 
       3;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c : 
       4;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

2.2 位段的内存分配

我们应该如何计算位段的大小呢？

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       A
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char a : 
       2;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char b : 
       3;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c : 
       4;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d", 
       sizeof(
       struct A));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

首先，位段，就是控制位。就比如上面这段代码，我们定义了一个 char 类型变量 a 。这个 a 本来是有 8 个比特位的。但是我使用位段使 a 的比特位只有 2 个了，b 修改成只有 3 个了，c 修改成只有 4 个了。

在定义 a 时就会开辟一个字节的空间大小，即 8 个比特位。但是 a 现在只有 2 个比特位，放进这一个字节当中还剩 6 个比特位，b 只有 3 个比特位还可以往里放，这时空间大小还剩 3 个比特位，这就不够 c 放了，因为 c 有 4 个比特位，那么此时又会单独开辟一块空间一字节的空间大小。所以位段 A 的大小是 2 字节。

了解了如何计算大小，那么我们来研究位段如何存储数据：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       #include <string.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       struct 
       A
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char a : 
       2;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char b : 
       3;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char c : 
       4;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char arr[
       2];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       struct 
       A* p = (
       struct A*)arr;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       memset(arr, 
       0, 
       2);
      
     
    

     

      

     
     

      

       	p->a = 
       2;
      
     
    

     

      

     
     

      

       	p->b = 
       3;
      
     
    

     

      

     
     

      

       	p->c = 
       4;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%02x %02x\n", arr[
       0], arr[
       1]);
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

分析一下这个程序：我们定义了一个位段指针 p 指向了 arr 强转为位段 struct A* 之后的空间，也就是说数组 arr 不能用 char 类型的方式查看了，而是要用 struct A 的位段形式查看。我们往 arr 数组里存放 2、3、4 这个几个数字。2 的二进制为 10，可以存放至 a 的两个比特位当中，3 的二进制为 11，可以存放至 b 的三个比特位当中，4 的二进制为 110，可以存放至 c 的四个比特位当中。

这里在提一嘴，如果我们定义的数据的二进制位超过了我们定义的位段，那么就会发生截断。这与 整形数据放在字符类型空间里的道理一样。 

3. 枚举

3.1 枚举的基本概念

• 顾名思义枚举就是列举，把可能的取值列举出来。 

例如在我们的生活中，周一到周日是有限的七天，可以一一列举。

3.2 枚举的定义

   

    

     

      

     
     

      

       enum 
       Day
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Mon,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Tues,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Wed,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Thur,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Fri,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Sat,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Sun
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

以上就是枚举的定义。我们要补充的是，枚举的默认值从 0 开始，每往下走递增 1 。就好比上面这段代码，Mon 的值默认为 0 ，Tues 的值从 0 递增 1，为 1，Wed 为 2，Thur 为 3……

当然我们可以自定义，不从 0 开始：

   

    

     

      

     
     

      

       enum 
       Color
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Red,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Yellow,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Green = 
       80,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Brown,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Black = 
       90,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	White
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

Red 的值为 0 ，Yellow 为 1，但是 Green 我们给它赋了 80 ，那么 Brown 就应该为 81，同理 White 为 91 。

3.3 枚举的使用 

   

    

     

      

     
     

      

       enum 
       Color
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Red,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Yellow,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Green = 
       80,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Brown,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	Black = 
       90,
      
     
    

     

      

     
     

      

       	White
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       enum 
       Color co1 = Red;
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       enum 
       Color co2 = Brown;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       enum 
       Color co3 = 
       66;
       //此种写法是不推荐的，因为存在类型差异
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   
  

   
  

我们只需要注意，尽量把枚举成员赋给枚举变量即可，避免类型差异。

3.4 枚举的优点

我们本可以使用 #define 来定义常量，但为什么要使用枚举？

• 增加代码的可读性和可维护性
• 和 #define 定义的标识符比较，枚举有类型检查，更加严谨
• 防止命名污染
• 便于调试
• 使用方便，一次可以定义多个常量

4. 联合(共用体)

4.1 联合的基本概念

• 联合体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成员，特征是这些成员共用一块空间

4.2 联合类型的声明

   

    

     

      

     
     

      

       union 
       Un
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char i;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       };
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

这个就是最基本的联合体声明。

4.3 联合的特点

联合的成员是共用同一块内存空间的，联合的大小至少是最大成员的大小。 

为了验证联合是共用同一块内存空间的，我们可以写这样一个程序：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       union 
       Un
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char i;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }Un;
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%p\n%p\n", &(Un.i), &(Un.c));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

可以看到，两个不一样的变量但是地址却一样，这就说明了联合的成员是共用同一块内存空间的。 

那怎么计算联合的大小呢？非常简单：

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       union 
       Un
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char i;
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }Un;
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d", 
       sizeof(Un));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

成员里面谁的类型最大？int ，有 4 个字节，所以联合的大小为 4 。

 但是，我们同样不能忽略对齐数。

   

    

     

      

     
     

      

       #include <stdio.h>
      
     
    

     

      

     
     

      

       union 
       Un
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       char a[
       5];
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       int c;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }Un;
      
     
    

     

      

     
     

      

       int main()
      
     
    

     

      

     
     

      

       {
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       printf(
       "%d", 
       sizeof(Un));
      
     
    

     

      

     
     

      
	
       return 
       0;
      
     
    

     

      

     
     

      

       }
      
     
   

像这个程序，成员最大的是 char a[5]; ，5 个字节，但是 5 个字节显然不合理。所以联合也需要对齐最大对齐数，很明显，最大对齐数为 4 ，所以联合的大小为 8 。

转载：https://blog.csdn.net/weixin_59913110/article/details/125732217