C语言的高级东东——联合体、枚举、位字段

同一类事物，不同的数据类型，可以采用联合体来表示，如描述“量”这样东西，即可以用个数,也可以用重量，还可以用容积，这些都是量，如果用结构体来描述这三样东西，就会在存储器占用更多空间。解决办法就是用联合体，定义一个叫“量”的数据类型，然后根据特定数据决定要保存个数，重量还是容积,联合体的定义如下：

union quantity{
        short count;
        float weight;
        float volumna;
};

如何使用联合体呢？有三种方式：C89方式、指定初始化器、“点”表示法：

int main(){
		//C89方式
        union quantity q ={4};
        //指定初始化器
        union quantity q1 = {.volumn = 6.0};
        //“点”表示法
        union quantity q2;
        q2.weight = 80;
        return 0;
}

其中C89方式，只会保存第一个字段的值。指定初始化器是按名设置联合体字段的值，结构体也可以按名设置字段值。

但无论用哪种方法设置联合体的值，都只会保存一条数据，而联合体的大小最决于最长的字段，因为这样才能保证它足够大，任何一个字段都能装得下。

联合体通常会和结构体一起使用：

#include <stdio.h>

union quantity{
        short count;
        float weight;
        float volumn;
};
struct fruit{
        const char *name;
        float price;
        union quantity amount;
};

int main(){
        struct fruit pear = {.name = "Pear",.price = 15.0,.amount.weight = 1.0};
        printf("fruit:%s  price %.2f￥ weight %.2f kg\n",pear.name,pear.price,pear.amount.weight);
        return 0;

}

编译运行：

~/Desktop/MyC$ gcc test.c -o test
~/Desktop/MyC$ ./test
fruit:Pear  price 15.00￥ weight 1.00 kg

联合体使用会有一个问题：那就是在联合体保存各种可能的值后，就无法知道它的类型了。因为编译器不会记录你在联合体中设置或读过哪些字段的。这时我们可以通过一个技巧来解决，就是创建枚举。

枚举就是当你不想保存数字或文本，而只是想保存一组符号时，如MONDAY、TUESDAY、WEDNESDAY…这些符号时使用的。这也是为什么要发明枚举的原因。

定义枚举要用关键字enum，我们定义一个吧：

enum measure{
        COUNT,WEIGHT,VOLUMN
};

计算机会为列表中的每个符号分配一个数字，枚举变量中也只保存数字。至于是哪个数字，就不用操心了，C程序员只要在代码中写符号就行了。

我们在结构体fruit中加入枚举变量，就样一来，只要枚举变量与联合体中的类型对应上，在后续程序中就可以根据枚举变量的值，从而知道联合体变量的类型了。

struct fruit{
        const char *name;
        float price;
        union quantity amount;
        enum measure type;
};

我们看看完整的代码：

#include <stdio.h>

union quantity{
        short count;
        float weight;
        float volumn;
};
enum measure{
        COUNT,WEIGHT,VOLUMN
};
struct fruit{
        const char *name;
        float price;
        union quantity amount;
        enum measure type;  //加入枚举变量
};

int main(){
        struct fruit pear = {.name = "Pear",.price = 15.0,.amount.weight = 1.0,WEIGHT};
        switch(pear.type){

        case WEIGHT:
        case VOLUMN:
        printf("fruit:%s  price %.2f￥ weight %.2f kg\n",pear.name,pear.price,pear.amount.weight);
        break;
        case COUNT:

        printf("hello int");
        break;
        }
        return 0;

}

编译运行：

~/Desktop/MyC$ gcc test.c -o test
~/Desktop/MyC$ ./test
fruit:Pear  price 15.00￥ weight 1.00 kg

有了这个技巧就不怕不知道联合体的值的类型了。

最后介绍一下位字段

假设我们有这样一个结构体

struct asyth{
        short sequence;
        short from;
        short out_of_door;
        short success;
};

它的每个字段分别用0和1代码两种不能的状态。上面这个结构体完全可以胜任，就是会浪费很多空间。如果每个字段都用一个位来保存就好了，那么位字段就派上用场了:

struct asyth{
        short sequence:1;
        short from:1;
        short out_of_door:1;
        short success:1;
};

这样就可以用四个位来存储这些值了，很节省空间，所以位字段的用法就是在变量后面加上“：”和想要的比特位数。

C语言的高级东东——联合体、枚举、位字段

最后介绍一下位字段

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