目录

1. 联合体类型（union）

1.1 联合体的声明

1.2 联合体的大小

1.3 联合体的特点和练习

1.3.1 例子讲解

1.3.2 练习运用

1.4 联合体与结构体（实际意义）

2. 枚举类型（enum）

2.1 枚举类型的声明和取值特点

2.2 枚举类型的优点

2.3 枚举类型的使用补充

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1. 联合体类型（union）

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。

1.1 联合体的声明

联合体的声明和结构体的声明一样，也是有不完全声明、typedef声明……(详细可看《结构体详解：声明方式、自引用、内存对齐、位段成员、传参方式》)

只不过用到的关键词不是struct，而是关键词union，这里只演示最普通的定义声明。

联合体的定义声明：

union  tag                         //❶整个"union tag"是联合体的名字

{

        member-list;         //❷大括号{}内部是成员表，里面定义了一系列的成员变量

};                     //❸最后的分号;不能丢

1.2 联合体的大小

联合体的内存分配方式和结构体的不一样，联合体中的所有成员共用同⼀块内存空间。

不过联合体的内存分配也涉及到对齐数的概念，大家可以去看一下我结构体那期博客，里面有详细讲解对齐数的概念。

联合体的内存分配规则：

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⻬数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。

例如：

union Un
{
	short c[7];
	int i;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(union Un));
	return 0;
}

运行结果：

为什么结果是16而不是14呢？

因为c[7]虽然是最大的成员，大小是14。但short的对齐数是2，int的对齐数是4，所以对齐数4是最大对齐数，我们要对齐到最大对齐数的整数倍，即16。

1.3 联合体的特点和练习

联合体的特点：

• 所有成员共用同⼀块内存空间。
• 给联合体其中一个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。

1.3.1 例子讲解

例子1：

union Un
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	//联合变量的定义
	union Un un = { 0 };
	// 下⾯输出的结果是⼀样的吗？
	printf("%p\n", &(un.i));
	printf("%p\n", &(un.c));
	printf("%p\n", &un);
	return 0;
}

例子2：

union Un
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	//联合变量的定义
	union Un un = { 0 };
	un.i = 0x11223344;
	un.c = 0x55;
	printf("%x\n", un.i);
	return 0;
}

代码1输出的三个地址⼀模⼀样，代码2的输出，我们发现将i的第4个字节的内容修改为55了。 我们仔细分析就可以画出，un的内存布局图。

   

1.3.2 练习运用

练习：写⼀个程序，判断当前机器是大端？还是小端？

（关于大小端字节序的知识点，详细请看：《大小端字节序 和 内存高低地址顺序》）

当时我们是用指针来实现的：

int check_sys()
{
	int i = 1;
	return (*(char*)&i);
}

现在我们可以根据联合体的两个特性，写成下面这个版本：

int check_sys()
{
	union
	{
		int i;
		char c;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;//返回1是⼩端，返回0是⼤端
}

以VS2022来画图讲解：(VS2022是小端字节序)

1.4 联合体与结构体（实际意义）

我们再对⽐⼀下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况。

//结构体
struct S
{
 char c;
 int i;
};
struct S s = {0};
//联合体
union Un
{
 char c;
 int i;
};

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联合体的实际意义：

使⽤联合体是可以节省空间的，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

那我们不耐⼼思考，直接写出⼀下结构：（版本1）

struct gift_list
{
	公共属性
	int stock_number;//库存量
	double price; //定价
	int item_type;//商品类型

	特殊属性
	char title[20];//书名
	char author[20];//作者
	int num_pages;//⻚数

	char design[30];//设计
	int colors;//颜⾊
	int sizes;//尺⼨
};

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，剩余属于商品本身的属性使用联合体合起来，这样就可以 介绍所需的内存空间，⼀定程度上节省了内存：（版本二）

struct gift_list
{
	int stock_number;//库存量
	double price; //定价
	int item_type;//商品类型

	union {                  //联合体变量和结构体变量的不完全声明
		struct
		{
			char title[20];//书名
			char author[20];//作者
			int num_pages;//⻚数
		}book;

		struct
		{
			char design[30];//设计
		}mug;

		struct
		{
			char design[30];//设计
			int colors;//颜⾊
			int sizes;//尺⼨
		}shirt;
	}item;
};

假设我们创建了礼品兑换单变量gl：" struct  gift_list  gl; "。当表示图示时，我们使用gl.book；当表示马克杯时，我们使用gl.mug；当表示衣服时，我们使用gl.shirt。三个联合体-结构体 gl.book、gl.mug、gl.shirt共有同一块空间，大大缩减了内存的浪费。

2. 枚举类型（enum）

2.1 枚举类型的声明和取值特点

枚举顾名思义就是⼀⼀列举， 把可能的取值全部列举出来。

⽐如我们现实⽣活中： ⼀周的星期⼀到星期⽇是有限的7天，可以⼀⼀列举。

这些数据的表⽰就可以使⽤枚举了：

enum Day//星期
{
	Mon,
	Tues,
	Wed,
	Thur,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};

枚举类型的声明：

可以看到，枚举类型在定义时

①要使用关键字enum

②每个枚举成员是用逗号 , 来分隔的。(有点像数组的初始化格式，但大括号与分号直接又可以直接创建枚举类型的变量【这点又有点像结构体和联合体】)

枚举类型的取值特点：

每个枚举成员都对应一个整数常量。

默认情况下，第一个枚举成员的值是0，后续成员依次递增1。

也可以为枚举成员指定特定的整数值，后续没特点赋值的成员在特定值后面依次递增1。

刚刚枚举类型enum Day中，星期一等于0。

如果想要星期一对应1，星期二对应2，我们应该写成这样：

enum Day
{
	Mon = 1,
	Tues,
	Wed,
	Thur,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};

2.2 枚举类型的优点

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定义的标识符相比，枚举有类型检查，更加严谨
3. 便于调试，预处理阶段会删除 #define 定义的符号 
4. 使⽤⽅便，⼀次可以定义多个常量 
5. 枚举常量是遵循作⽤域规则的，比如枚举声明在函数内，只能在函数内使⽤

2.3 枚举类型的使用补充

enum Color//颜⾊
{
	RED = 1,
	GREEN = 2,
	BLUE = 4
};
enum Color clr = GREEN;//使⽤枚举常量给枚举变量赋值

那是否可以拿整数给枚举变量赋值呢？比如上面的代码写成“enum Color clr = 2”。

在C语⾔中是可以的，但是在C++是不⾏的，C++的类型检查比较严格。

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