Motivation
我这人有一个最大的毛病，学什么东西都总喜欢学个皮毛。
记得大一那会儿我们学C，教材上有几个内容不考，枚举和共用体正是其中之一，我就想当然地觉得没用，也没看。直到前几天在看深度学习框架caffe的时候才回过神来，原来任何东西都是有用的啊！
这篇文章就希望能够对枚举类型enum和共用体union做一个基本的介绍。
一、联合(union)
1.1 union是什么
union，又称联合体或是共用体，是一个能在同一块存储空间中（但非同时）存储不同类型数据的数据类型。也就是说几种成员数据“共用”了同一块存储空间。联合体特别适用于那些彼此互斥，但却又有一定联系的内容。联合体的作用不光是节省存储空间那么简单，更重要的是为数据提供了一个统一的封装和外部访问的接口。C语言编译器保证了union的共用体的长度等于最长的成员的长度。
共用体在使用方法上与结构体有些类似，但切记二者是完全不同的！
1.2 union的定义
union的定义形式为：
union 共用体名 {
类型名 成员名1;
类型名 成员名2;
... ...
类型名 成员名n;
}; 下面是一个共用体的例子，在这个例子中，我们定义了共用体类型union group，它有3个成员，分别是int, char, double。由于double成员的长度最大，为8 Bytes，因此，共用体的长度也应为8 Bytes。
// Definition of union
union group {
int digit;
double myfloat;
char letter;
};下面的配图或许能够更好地解释共用体的含义。
1.2 union的声明
同结构体类似，union也可以声明为变量、数组、指针等等，如下所示。
union group valA; // union group联合类型的变量
union group valArray[10]; // 联合类型的数组，长度为10
union group * pA; // 联合类型的指针第一个声明创建一个union group类型的变量，编译器将分配足够的空间用以保存可能被描述的最大的需要。此处，成员double所占的空间最大，为8 bytes。第二行创建了一个数据valArray，它包含有10个元素。每个元素大小为8 bytes，第三行声明了一个union group *指针，它可以存放联合体的地址。
1.3 union的初始化和使用
根据C99标准，联合体的初始化与结构体不尽相同。具体地，要初始化联合体，你有三种选择：
- 可以将一个联合初始化为另一个联合；
- 可以将一个联合初始化为其第一个成员；
可以指定联合的某个成员进行初始化。
下面的代码展示了如何进行初始化：
union group valA;
valA.letter = 'R';
union group valB = valA; // 将一个联合初始化为另一个联合
union group valC = {88}; // 可以将一个联合初始化为其第一个成员
union group valD = {.myfloat = 118.2}; // 可以指定联合的某个成员进行初始化下面的代码则展示了如何使用联合体：
valA.digit = 7; // 将7存储到valA中，使用2 bytes
valA.myfloat = 2.23; // 将7抹去，存储2.23, 使用8 bytes
valA.letter = 'T'; // 将2.23抹去，存储字母T，使用1 bytes点运算符表示正在使用何种数据类型，在同一个时间内只能存储一个值。本例中，即使有足够的空间，也不能存储int型和char型。保存何种数据类型有开发者记忆并管理。建议您在写程序的时候写写注释帮助记忆。
上文中提到了定义指向联合的指针，事实上，我们同样可以使用指针对联合进行操作，如下所示：
pA = & valB;
x = pA -> digit;最后给出一个关于共用体union的一个综合的测试例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// Definition of union
union group {
int digit;
double myfloat;
char letter;
};
int main() {
// Declaration of union
union group valArray[10]; // union for array
union group * pA; // union for array
union group valA;
valA.letter = 'R';
union group valB = valA;
union group valC = {88};
union group valD = {.myfloat = 118.2};
// Test the length of union.
printf("Now, value of `valA` is: %c\n", valA.letter);
printf("The length of union group is: %d\n", sizeof(union group));
// Usage of union
valA.digit = 23;
printf("Now, value of `valA` is: %d\n", valA.digit);
// Using pointer
pA = &valA;
pA->myfloat = 9.88;
printf("Now, value of `valA` is: %.4f\n", valA.myfloat);
return 0;
}输出结果为：
Now, value of valA is: R
The length of union group is: 8
Now, value of valA is: 23
Now, value of valA is: 9.8800
二、枚举（enum）
2.1 enum是什么
枚举类型（enumerated type）是一种代表整数常量的数据类型。通过关键字enum，可以创建一个新“类型”并指定它的值。枚举类型的语法与结构体的语法相类似。设计枚举类型的目的在于提高程序的可读性。
例如，可以使用枚举类型指代是或非，使用“1”代表是，使用“0”代表非。又如，可以使用枚举类型代表一个星期的七天。使用整形1~7代表从Monday到Sunday的七天。
值得注意的是，虽然枚举常量是int型的，但枚举常量可以宽松地限定为任何一种整数类型，只要该类型能保存这些枚举常量。例如，上述中星期的取值从1到7，我们就可以使用unsigned char来表示。
2.2 enum的定义
由于枚举类型比较地简单，所以直接看下面的例子：
// Define of the enum
enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};有必要对上述代码进行一定的说明：
- 枚举类型的第一个成员默认为0，后续成员的值在前一个成员的基础上自增1；
- 可以认为设定枚举类型的值，从而使枚举类型在某一个范围内；
- 枚举类型实际上是#define的包装，因而习惯上在命名时使用大写。
如上述代码，我们定义了enum WEEKDAY类型，用以代表一个星期的七天，我们自行设定了枚举类型的初始值。使得枚举类型的取值范围为：1~7。
2.2 enum的声明
既然枚举类型也是一种数据类型，那么它和基本数据类型一样可以声明为变量。
一般而言，枚举类型的声明分为3种：
- 枚举类型的定义与变量声明分开；
- 枚举类型定义的同时进行变量声明；
- 用typedef给枚举类型起别名
由于枚举类型比较地简单，这里直接给出相关代码：
1.枚举类型的定义与变量声明分开：
// Definition
enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
// Declaration
enum DAY tomorrow;
enum DAY good_day, bad_day;2.枚举类型定义的同时进行声明：
// Definition & Declaration
enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} workday;3.使用typedef给枚举类型起别名：
// Definition
typedef enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} weekday;
// Declaration
weekday today;特别说明一点，在第三种情况中，使用typedef给枚举类型起别名，是可以将关键字enum后面的“WEEKDAY”省略掉的。
2.3 enum的初始化和使用
本小结将首先介绍枚举类型的初始化问题，然后对使用中一些问题进行说明，最后，通过一个综合实例对枚举类型进行全面的总结。
枚举类型的初始化同样可以使用下述3种方式：
- 先声明变量，然后再赋值；
- 声明变量和赋值同时进行；
- 枚举类型定义、声明、赋初值同时进行。
1.先声明变量，再赋初值。
// Definition
enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
// Declaration
enum DAY tomorrow;
enum DAY good_day, bad_day;
// Init
tomorrow = WED;
good_day = SAT;
bad_day = MON;2.声明和赋值同时进行
// Definition
enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};
// Declaration & Init
enum WEEKDAT today = TUE,
yesterday = MON;3.类型定义、变量声明、赋值同时进行
// Definition & Declaration & Init
enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} today = TUE, yesterday = MON;这里需要强调的一点是，尽管方法3看上去比较地简介，但这里还是建议大家定义、声明、赋值能够分开，因为这样会增加程序的可读性。将所有内容混在一起在日后debug的时候可能会很头痛。
下面结合一个具体的例子来讨论枚举类型中强制类型转换的问题。前文曾经提到过，枚举类型实际上是一种指代整形常量的数据类型，那么自然会考虑到，能否使用数学操作呢？答案当时可以的，但是在操作时，需要对类型进行强制类型转换，转换为枚举类型，才能使用，如下所示：
enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
}
enum WEEKDAY today, tomorrow;
today = TUE;
tomorrow = (enum WEEKDAY)(today + 1); // 类型转换
printf("today is %d, tomorrow is %d\n",today, tomorrow);如上例所示，我们将“TUE”也就是整型赋值给了today，然后计算today加一后的结果，然而1是int型的，因而我们必须将运算后的结果，显示地转换为枚举类型enum WEEKDAY才能赋值给tomorrow。
输出结果为：
today is 2, tomorrow is 3
最后我们来通过一个综合实例，对枚举类型做一个总结。
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* Topic: The usage of ``union``
* Author: LiBin
* Time: 2015 / 12 / 27
*/
// Definition
typedef enum WEEKDAY {
MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
} weekday;
// Output the day according to the enum WEEKDAY!
void printDay(weekday day);
int main()
{
// enum WEEKDAY
printf("The size of the `enum WEEKDAY` is: %d\n", sizeof(enum WEEKDAY) );
// Declaration
weekday today;
weekday tomorrow;
// Implementation
today = TUE;
tomorrow = (enum WEEKDAY)(today + 1);
printDay(today);
printDay(tomorrow);
return 0;
}
void printDay(weekday day) {
switch(day) {
case 1:
printf("This is Monday.\n");
break;
case 2:
printf("This is Tuesday.\n");
break;
case 3:
printf("This is Wednesday.\n");
break;
case 4:
printf("This is Thursday.\n");
break;
case 5:
printf("This is Friday\n");
break;
case 6:
printf("This is Saturday\n");
break;
case 7:
printf("This is Sunday\n");
break;
default:
printf("Illegal parameter! Please check. quit...\n");
break;
}
}执行后的结果应该为：
The size of the enum WEEKDAY is: 4
This is Tuesday.
This is Wednesday.