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引言

        详细介绍了联合和枚举是什么，各自的优缺点以及怎么使用

一、联合是什么

        在 C 语言里，联合（union）是一种特殊的数据类型，它允许你在相同的内存位置存储不同的数据类型。与结构体（struct）不同，结构体的每个成员都有自己独立的内存空间，而联合的所有成员共享同一块内存空间，这块内存大小由联合中最大的成员决定。

二、联合体的定义（声明） 

        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。

         给联合体其中⼀个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。

 联合的定义和结构体类似，使用union关键字，语法如下：

union union_name {member_type1 member_name1;member_type2 member_name2;// 可以有更多成员
};

 看一段代码，计算一下联合体类型的大小

#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = { 0 };//计算连个变量的⼤⼩printf("%d\n", sizeof(un));return 0;
}

运行结果： 

可以看到联合体 un 在内存中的占4个字节，int 是4 个字节，char 是1 个字节，所以最大开辟 4 个字节的空间。

三、联合体的特点 

        上面已经讲过了联合的所有成员共享同一块内存空间，这块内存大小由联合中最大的成员决定。

这里用具体代码来感受一下：

代码一：

#include <stdio.h>
//联合类型的声明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;
}

运行结果：会发现不同类型的地址是一样的，说明是开辟了一块空间。

 

 代码二：

#include <stdio.h>
//联合类型的声明union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un = { 0 };un.i = 0x11223344;printf("%x\n", un.i);un.c = 0x55;printf("%x\n", un.i);return 0;
}

运行结果： 

 调试来看细节：

因为444在低地址出，所以 55 将 44 给覆盖了。 

四、相同成员的结构体和联合体对比

struct S   //结构体
{char c;int i;
};struct S s = { 0 };union Un   //联合
{char c;int i;
};union Un un = { 0 };
int main()
{printf("%d\n", sizeof(s));  // 8printf("%d\n", sizeof(un)); // 4return 0;
}

 再对比一下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况。

五、联合体大小的计算

• 联合的大小至少是最大成员的大小。

• 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。

#include <stdio.h>
union Un1
{char c[5]; // 1 个字节 ， 比8小 对齐数是1int i;     // 4 个字节    比8小 对齐数是4
};
union Un2
{short c[7];  //2个字节 总共要占14bit 比8小， 对齐数是2int i;      // 4个字节 比8小 对齐数是4
};
int main()
{//下⾯输出的结果是什么？printf("%d\n", sizeof(union Un1));  // 8printf("%d\n", sizeof(union Un2));  // 16return 0;
}

 关于对齐规则：可以看下这篇博文

C语言自定义类型【结构体】详解，【结构体内存怎么计算】 详解 【热门考点】：结构体内存对齐-CSDN博客

 六、联合体的用途和注意事项 

联合的用途

• 节省内存：当你需要在不同时刻使用不同类型的数据，且这些数据不会同时使用时，使用联合能节省内存。
• 数据解析：在处理二进制数据时，可利用联合按不同方式解释同一块内存。例如，把一个整数当作几个字节来处理。

注意事项

• 同一时间只能使用联合的一个成员，因为所有成员共享内存。
• 给一个成员赋值会覆盖其他成员的值。

七、联合体的一个练习题

 写⼀个程序，判断当前机器是大端？还是小端？

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
}
int main()
{int r = check_sys();printf("%d", r);return 0;
}

 在vs2022上是小端字节序存储，所以会返回1

八、枚举是什么

        在 C 语言里，枚举（enum）是一种用户自定义的数据类型，用于定义一组具有命名的整型常量。它让代码更加清晰易读，提高了代码的可维护性，因为可以用有意义的名字来代表特定的整数值。

九、枚举类型的定义（声明）

枚举类型的定义使用enum关键字，语法如下：

enum enum_name {constant1,constant2,// 可以有更多常量
};

 在枚举定义里，每个常量都会被赋予一个默认的整数值，从 0 开始，后续常量的值依次递增。你也可以手动为常量指定值。

枚举顾名思义就是一一列举。

把可能的取值一一列举。

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

性别有：男、女、保密，也可以一一列举

月份有12个月，也可以一一列举

三原色，也是可以意义列举

这些数据的表示就可以使用枚举了。

参考代码：

enum Day //星期
{Mon,//注意用，分割开Tues,Wed,Thur,Fri,Sat,Sun
};enum Sex//性别
{MALE,FEMALE,SECRET
};enum Color//颜⾊
{RED,GREEN,BLUE
};

以上定义的 enum Day ， enum Sex ， enum Color 都是枚举类型。

{}中的内容是枚举类型的可能取值，也叫 枚举常量。

这些可能取值都是有值的，默认从0开始，依次递增1，当然在声明枚举类型的时候也可以赋初值。 

enum Color//颜⾊
{RED = 2,GREEN = 4,BLUE = 8
};

九、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定义的标识符比较枚举有类型检查，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，枚举声明在函数内，只能在函数内使用

 十、枚举类型的使用

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？

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。