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C語言結構體,枚舉,聯合體詳解

1.什么是結構體、枚舉、聯合體

結構體(struct)是由一系列具有相同類型或不同類型的數據項構成的數據集合，這些數據項稱為結構體的成員。如下面的student結構體包含三個成員，分別是name、num、age。

枚舉(enum)是C語言的一種特殊類型。當我們在編程中遇到定義一些固定長度或范圍的數值時，可以考慮使用枚舉類型。使用枚舉可以讓我們的程序可讀性更強、看起來更加直觀。舉個例子，如果我們在編程中需要使用數字06分別表示星期日星期六，程序的可讀性就不高，我們需要翻手冊或者看程序注釋才能知道每個數字具體代表什么意思。如果我們使用枚舉呢，基本上不需要看注釋或手冊就可知曉其大意。

聯合體是一種結構。
它的所有成員相對于基地址的偏移量都是0。
此結構空間要大到足夠容納最寬的成員。
其對其方式適合其中所有成員。

// 創建結構體
struct student
{
char *name;  // 學生名字
int num;     // 學生學號
int age;     // 學生年齡
};

2.定義結構體

struct tag{
	成員變量...
}variable;

通常，tag、結構體成員變量、variable這3個部分至少要出現2個

2.1 包含結構體成員變量、variable

struct
{
	char name[100];
	int age;
}s1;//s1相當于對這個結構體聲明了一個變量，可以在程序中直接調用

s1相當于聲明的全局變量。

2.2 tag、結構體成員變量

struct person
{
	char name[100];
	int age;
};

2.3 用結構體聲名變量

struct person p1,p2[5],*p3

2.4 用typedef 創建新類型

typedef struct 
{
	char name[100];
	int age;
} person;

//用新定義的person類型定義變量
person p1,p2[5],*p3

2.5 兩個結構體相互包含

struct B;				//需先對結構體B進行聲明，不然聲明A時編譯無法通過
struct A
{
	struct B *partner;
	//other members;
};
struct B
{
	struct A *partner;
	//other members;
};

2.6 結構體變量初始化

#include <stdio.h> 
struct persons {
  char name[100];
  int age;
}person = {"chuhe",18};
int main()
{
  printf("%s,%d", person.name, person.age);
  return 0;
}

2.7 結構體指針

#include <stdio.h> 
typedef struct persons {
  char name[100];    
  int age;
}persons;
int main()
{
  struct persons p = { "chuhe",18 };
  printf("%s,%d\n", p.name, p.age);
  persons* p1 = &p;//定義結構體指針
  printf("%s,%d\n", p1->name, p1->age);
  return 0;
}

3.枚舉

3.1 定義方式

enum 枚舉名{元素1,元素2};

3.2 為什么用枚舉

#define MON  1
#define TUE  2
#define WED  3
#define THU  4
#define FRI  5
#define SAT  6
#define SUN  7

例如上式，定義非常麻煩，此時便可以用枚舉

enum DAY{MON=1,TUE,WED, THU, FRI, SAT, SUN};

注意：第一個枚舉成員的默認值為整型的 0，后續枚舉成員的值在前一個成員上加 1。我們在這個實例中把第一個枚舉成員的值定義為 1，第二個就為 2，以此類推

3.3 枚舉變量的定義

enum DAY{MON=1,TUE,WED,THU,FRI};
enum DAY day;
enum DAY{MON=1,TUE,WED,THU,FRI}day;//也可以在定義枚舉類型時一起定義
enum{MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN}day;//可以省略枚舉名稱

3.4 實例

#include <stdio.h>
enum DAY
{
    MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
int main()
{
  enum DAY day;
  day = WED;
  printf("%d",day);
  return 0;
}

3.5 枚舉實際用途

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
  enum color { red=1, green, blue };
  enum  color favorite_color;
  printf("請輸入你喜歡的顏色: (1. red, 2. green, 3. blue): ");
  scanf("%u", &favorite_color);
  switch (favorite_color){
  case red:
      printf("你喜歡的顏色是紅色");
      break;
  case green:
      printf("你喜歡的顏色是綠色");
      break;
  case blue:
      printf("你喜歡的顏色是藍色");
      break;
  default:
      printf("你沒有選擇你喜歡的顏色");
  }
  return 0;
}

4.聯合體

通過前面的講解，我們知道結構體（Struct）是一種構造類型或復雜類型，它可以包含多個類型不同的成員。在C語言中，還有另外一種和結構體非常類似的語法，叫做共用體（Union），它的定義格式為：

union 共用體名{
  成員列表
};

4.1 與結構體區別

結構體和共用體的區別在于：結構體的各個成員會占用不同的內存，互相之間沒有影響；而共用體的所有成員占用同一段內存，修改一個成員會影響其余所有成員。

4.2 定義

union data{
  int n;
  char ch;
  double f;
};
union data a, b, c;

共用體 data 中，成員 f 占用的內存最多，為 8 個字節，所以 data 類型的變量（也就是 a、b、c）也占用 8 個字節的內存，請看下面的演示：

#include <stdio.h>
union data{
  int n;
  char ch;
  short m;
};
int main(){
  union data a;
  printf("%d, %d\n", sizeof(a), sizeof(union data) );
  a.n = 0x40;
  printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
  a.ch = '9';
  printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
  a.m = 0x2059;
  printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
  a.n = 0x3E25AD54;
  printf("%X, %c, %hX\n", a.n, a.ch, a.m);
  return 0;
}

運行結果：