C語言關於自定義數據類型之枚舉和聯合體詳解
前言
在C語言的自定義數據類型中，除瞭我們最為常用的結構體之外，還有兩個比較少用的自定義數據類型，分別為枚舉和聯合體（也可以稱為共用體）。
今天，我們一起看學習一下相關的知識吧！
枚舉
什麼是枚舉？
顧名思義，就是一一列舉，把所有的情況，所有的取值，一一列舉出來。
在我們生活中，有不少的東西是可以全部列舉出來的。
如一個星期有七天，一年有十二個月，性別有男和女，評價有優秀、良好、及格和不及格等等。
當某些數據的值隻有固定的幾種可能取值的時候，我們就可以使用枚舉類型。
枚舉類型的定義
enum 枚舉類型名 { 枚舉值1 ，枚舉值2，… ，枚舉值n }；
枚舉類型的定義和結構體類似，先使用enum這個關鍵字，後面加上枚舉類型的名字，括號內是枚舉的值，最後別忘記分號。
還有，最後的一個枚舉值後面不需要逗號！
一般定義枚舉類型的方法如下：
註意：這是定義枚舉類型，而不是定義枚舉變量！
例如如下：
enum Day//星期
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};
enum Sex//性別
{
MALE,
FEMALE,
SECRET
};
enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
此外，還有其他的一些定義的方法。
枚舉類型的優點
那麼我們來思考一個問題，為什麼需要枚舉呢？
我們其實可以通過#define的方式來定義常量，那麼我們還需要定義枚舉嗎？
其實是需要的。
在有些情況下，枚舉可以讓我們的代碼更加清晰明瞭。
比如，我們在需要打印菜單的時候，就需要有不同的選項，那麼每一個選項就對應一個值，那麼我們可以使用枚舉讓數值與對應的含義對上號，那麼這就可以讓我們在實現每一個具體的細節的時候，知道這一種case情況對應的具體含義。
此外，還有別的優點：
- 防止瞭命名污染（封裝）
- 便於調試
- 使用方便，一次可以定義多個常量
枚舉類型的使用
通過枚舉類型，我們可以定義枚舉變量
enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
//使用方法和其他類型一直，就像int a；一樣
enum Color clr;
//使用枚舉值來給枚舉類型賦值
clr = RED；
//註意，一般我們給枚舉賦值的時候，都用枚舉值，而不用其他的值，否則就沒有什麼意義瞭
我們一般使用結構體的時候，都像上面的栗子一樣。
先創建好枚舉的模板，燃用這個模板來創建變量。
此外，還有其他的方法：
創建模板的同時定義枚舉變量
enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
}clr1，clr2;//在最後這裡，我們定義瞭兩個枚舉變量
省略枚舉類型名字，匿名創建枚舉變量
enum
{
RED,
GREEN,
BLUE
}clr1，clr2;//這裡定義瞭兩個枚舉變量
上面的兩個變量依舊可以使用，隻是，我們沒有寫出該枚舉類型的名字，就隻能這樣來定義變量，以後不能在利用這個模板來創建變量瞭
使用typedef來給枚舉類型重命名
typedef enum Color//顏色
{
RED,
GREEN,
BLUE
}cr;//註意，這裡的cr是新的枚舉類型名字，不是定義的枚舉變量
//還可以匿名重命名
typedef enum
{
RED,
GREEN,
BLUE
}cr;
枚舉中需要註意的點
- 枚舉值隻能是整型的數據，如字符、整數等，不能是浮點型
- 枚舉類型變量賦值的時候，一般用枚舉值來賦值，不適用其他的數值來賦值
- 枚舉值本身是一個常量，我們可以對枚舉變量的值進行修改，但不能對枚舉值進行修改
- 枚舉值被處理的時候，會被看成整數數值，因此枚舉變量可以算術運算、關系運算等
聯合體
聯合體類型的定義
union 聯合體類型名 { 數據類型 成員名1 ， 數據類型 成員名 2 ， … ， 數據類型 成員名n；}；
聯合體也叫共用體，這個也是一種特殊的數據類型。
這種類型定義的變量也包含一系列的成員，特征是這些成員公用同一塊空間。
栗子如下：
union Un
{
char c;
int i;
};
聯合體的特點
聯合體變量的成員是使用共同的一塊空間的。
聯合體的大小，至少是成員中最大成員的大小。
（這裡的至少我們後面再說）
#include<stdio.h>
union Un
{
int i;
char c;
};
union Un un;
int main() {
// 下面輸出的結果是一樣的嗎？
printf("%p\n", &un);
printf("%p\n", &(un.i));
printf("%p\n", &(un.c));
return 0;
}
運行上面的代碼，我們會發現三個地址都相同
成員變量i是第一個成員，該地址和聯合體的地址相同我們可以理解，c作為第二個成員變量，其地址也是和第一個成員變量的地址相同，那麼這就說明，它們確實使用的是同一塊空間
聯合體的使用
聯合體類型定義變量的方法，和結構體、枚舉類似，都有多種方法
先創建模板，在定義變量
union Un
{
int i;
char c;
};
union Un un;
創建模板的同時定義變量
union Un
{
int i;
char c;
}un;//此處的un是一個聯合體變量
匿名定義聯合體變量
union
{
int i;
char c;
}un;//此處的un是一個聯合體變量
同樣的，由於聯合體類型名的省略，我們隻可以這樣來定義變量，後面就再也不能使用該模板來定義變量瞭
typedef重命名聯合體類型名
typedef union Un
{
int i;
char c;
}un;
typedef union
{
int i;
char c;
}un;
聯合體存在內存對齊
上面說到，聯合體的大小，至少是最大成員變量的大小。為什麼是至少呢？
我們先來看下面的栗子：
union Un
{
char arr[6];
short s;
};
union Un u;
int main() {
// 下面輸出的結果是一樣的嗎？
printf("%u", sizeof(union Un));
return 0;
}
上面的代碼輸出的結果為6
如果我們把字符數組的大小改成5，會發現大小還是6
這是因為，聯合體中也存在著對齊
上面的栗子中，會認為字符數組的默認對齊數為1，而short的默認對其數位2，但是成員變量的大小會根據數組的大小來計算，而不是根據數組的元素類型。假如你是元素個數為6的字符數組，那麼大小就是6，元素個數為5的字符數組，大小就是5，而int、short等數據類型就按照默認的大小來計算。
首先需要聯合體的大小至少是最大成員變量的大小。
然後要求大小應該為各個成員變量中，最大對齊數的倍數，如果不是倍數，那麼對齊到整數倍處。
這就能說明，為什麼上面的代碼把字符數組的大小改為5個元素的時候，聯合體的大小仍然為6.
結語
今天的分享到這裡就結束啦！
由於本人能力有限，難免會有出錯的地方，還希望各位能夠指出！
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