【C语言】C 语言自定义类型：联合与枚举的基础解析

小年糕是糕手

发布于 2026-01-14 14:42:24

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文章被收录于专栏：C++学习C++学习

一、联合体类型的声明

像结构体一样，联合体也是由一个或者多个成员构成，这些成员可以是不同的类型。联合体的关键字是 union.

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。

#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;
}

输出的结果是4，但是为什么是4呢？这就要看联合体的特点了

二、联合体的特点

联合的成员是共用同一块内存空间的，这样一个联合变量的大小，至少是最大成员的大小（因为联合至少得有能力保存最大的那个成员）。

下面我们来看俩段代码：

//代码1 
#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;
}


//代码2 
#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;
 un.c = 0x55;
 printf("%x\n", un.i);
 return 0;
}

输出的结果：代码一：001AF85C1 代码二：11223355 001AF85C1 001AF85C1

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。

我们接着再对比一下相同成员的结构体和联合体的内存布局情况：

我想这下大家就很清楚的明白了联合体和结构体的内存布局情况了

三、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];
 int i;
};
union Un2
{
 short c[7];
 int i;
};
int main()
{
 //下⾯输出的结果是什么？ 
 printf("%d\n", sizeof(union Un1));
 printf("%d\n", sizeof(union Un2));
 return 0;
}

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、页数
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：

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，剩余属于各种商品本⾝的属性使用联合体起来，这样就可以介绍所需的内存空间，一定程度上节省了内存。

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

	union {
		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;
	
};

四、联合小练习

写一个程序，判断当前机器是大端？还是小端？

#include<stdio.h>
int func()
{
	union un
	{
		int i;
		char c;
	}u;
	u.i = 1;
	return u.c;
}
int main()
{
	int ret = func();
	if (ret == 1)
		printf("小端");
	else
		printf("大端");
}

五、枚举类型的声明

枚举类型的声明 枚举顾名思义就是一一列举，即把可能的取值逐个罗列。现实生活中，存在许多可明确枚举的场景，例如：

一周的星期一到星期日，共有限的 7 天，可一一列举
性别分类（男、女、保密），可一一列举
月份共 12 个，可一一列举
三原色（红、绿、蓝，需补充完整场景表述），可一一列举

这类可穷尽、有限个取值的数据，就适合用枚举类型表示。

enum Day//星期
{
	Mon,
	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
};

六、枚举类型的优点

为什么使用枚举？我们可以用 #define 定义常量，为何还要用枚举？枚举的优点

提升代码可读性与可维护性，用有语义的枚举名替代零散常量。
相比 #define 标识符，枚举有类型检查，语法更严谨。
便于调试：预处理阶段会删除 #define 定义的符号，枚举则保留上下文。
使用高效：一次定义可声明多个相关常量，无需重复写 #define。
遵循作用域规则：若枚举声明在函数内，仅能在该函数内使用，避免命名污染。

七、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。

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原始发表：2025-09-17，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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