第8章第三讲共用体和枚举类型.ppt

第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,83 共用体 831 共用体的概念、类型说明和变量定义 1共用体的概念 程序设计有时需要在同一段内存中存取不同类型的变量，例如，在同一个地址开始的内存块中，分别存取整型变量、字符型变量、实型变量的值(如图813所示)。三种变量在内存中占有不同的字节数，但都从同一地址开始存放，它们的值可以相互覆盖。本节将介绍利用“共用体”类型来完成这样的操作。所谓共用体类型，就是几个不同类型的变量共占一段内存的结构。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,2共用体类型的说明和变量定义 共用体类型说明和变量定义方式和结构体的方式完全相同。所不同的是，结构体变量中的成员各自占有自己的存储空间，而共用体变量中的所有成员占有共同的存储空间。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,例如：union u_type char ch；intm;float f;v;以上说明了一个共用体类型 u_type，同时还定义了一个该类型的共用体变量v。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,共用体类型说明的一般形式为：union 共用体名 类型名1 共用体成员名1；类型名2 共用体成员名2；类型名n 共用体成员名n；共用体变量名表,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,说明：(1)其中union是C语言的关键字，用于说明共用体类型。“共用体名”、“共用体成员名”以及“共用体变量名”都是由用户定义的标识符。(2)其中方括号内的内容可以省略，共用体变量的定义与结构体变量类似，可以在说明类型的同时定义变量；也可以先说明共用体类型，再用另一条语句定义共用体变量；还可以直接定义共用体变量，省略共用体名。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,(3)共用体中的成员可以是简单变量，也可以是数组、指针、结构体和共用体(结构体的成员也可以是共用体)，即共用体类型允许嵌套定义，例如：union u_tp struct unsigned char low，high；b；unsigned w；r；以上在共用体类型中，定义了一个结构体成员b。本例中可以用r.b.low存取r.w的低字节的值，而用r.b.high存取rw的高字节的值。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,也可以用rw一次存取双字节的值。又如：union u_tpl unsigned char c2；unsigned w；rl；本例共用体类型中，定义了一个数组成员c。可以用r1c0存取r1w低字 节的值，用r1cl存取r1w高字节的值。例如下列程序段：r1w0 x6141;/*0 x61是字母a的ASCII码，0 x41是字母A的ASCII码*/printf(”c，cn”，r1.c1，r1c0)；输出结果是：a，A,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,(4)系统为所有共用体成员分配同一地址开始的存储空间，使用覆盖的方式共享存储单元。(5)共用体变量所占空间的大小取决于占存储空间最大的那个成员。例如上述例子中sizeof(u_type)或sizeof(v)的值均为4，因为成员ch、m、f中，f占4个字节的存储空间，是占存储空间最大的成员。(6)由于共用体变量中所有成员共享存储空间，因此变量中的所有成员的首地址相同，而且共用体变量的地址也就是该变量成员的地址。例如上述&r、&r.w、&r.b.low的值均相同。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,3在定义共用体变量时赋初值 共用体变量在定义的同时只能对第一个成员的值进行初始化。例如：union u_typel int i；float f；x123；以上在定义共用体变量x的同时给xi赋初值123。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,832 共用体变量的使用 1共用体变量的使用 共用体变量中每个成员的使用方法与结构体完全相同，其一般格式为：共用体变量名成员名 例如，若有定义语句：union u_type char ch；int i；float f；v1，v2；,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,则下面均是合法的语句：v1f123；printf(“fn”，v1f)；scanf(”c”，&v2ch)；v1chv2ch+32；printf(“cn”，v1ch)；,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,说明：(1)可以像使用简单变量一样使用“共用体变量名成员名”。(2)对共用体某一成员赋值，会覆盖其他成员原来的数据，原来成员的值就不存在了，因此，共用体变量中起作用的是最后一次存人的成员变量的值。例如；v1ch=a；v1i0 x3f41；printf(”c，xn”，v1ch，v1i)；以上程序段中，最后一次是给共用体中整型成员变量v1i赋十六进制数0 x3f41，低字节0 x41(即大写字母A的ASCII码)把前面的小写字母a的ASCII码0 x61覆盖了，因此输出结果为：A，3f41。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,2共用体变量的整体赋值 新的ANSIC标准允许在两个类型相同的共用体变量之间进行赋值操作。例如下面的程序段：v1i123；v2v1；printf(”dn”，v2i)；输出结果为123。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,3应用举例 例810某工厂的零件清单如图816所示。若零件是本厂生产的，则“零件来源”用车间代码(整型)表示；若零件不是本厂生产的，则“零件来源”用来源单位(字符数组)填写。要求输人、输出零件清单的数据(假设只有两个零件)。程序见课本。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,84 枚举型 实际应用中，某些变量只有几种可能的值，例如在模拟扑克牌的游戏中，扑克牌只有四种花色(梅花、方块、红桃、黑桃)，可以把这种变量定义成枚举类型。枚举类型就是将变量的可取值一一列举出来，变量只能存取其中之一的值，存取其他值是错误的。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,枚举类型说明和定义变量的形式为：enum 枚举类型名 枚举值1整型常数1)，枚举值2整型常数2，枚举值n整型常数n枚举型变量名表例如：enum cardsclub，diamond，heart，spadecardl，card2；说明了一个enumcards枚举类型，同时定义了两个该类型的枚举型变量cardl与card2，它们的值只能取club、diamond、heart、spade之一。例如：cardlclub；、card2spade；都是合法的赋值语句。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,说明：1enum是C语言的关键字，是枚举类型的引导字，用于说明枚举类型以及定义枚举变量，例如：enum weekdayMon，Tue，Wed，Thu，Fri，Sat，Sun；*说明枚举类型*enum colorsred，green，bluebkcolor，tecolor；*说明枚举类型的同时定义枚举型变量*enum operatorplus，minus，times，divide；*说明枚举类型*enum weekday workday，week_end；*用已定义好的枚举类型定义枚举型变量*,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,2枚举类型的说明和变量定义有两种方式(如上)，第一种方式把定义和说明分开；第二种方式在说明枚举类型的同时定义枚举变量。3枚举类型名和枚举值均为用户定义的标识符。枚举值又称为枚举元素或枚举常量，系统将枚举值作为整型常量来处理。因为是常量，因此不能在程序执行时赋值，也不能与其他标识符同名。若定义了上述几种枚举类型，以下语句均是非法的：int red；Mon1；minus2；,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,4方括号内的内容可以省略，如果省略“：整型常量”，编译程序按顺序给每个枚举元素一个对应的整数值，整数值从0开始，后续元素顺序加1。例如上面的例子中，Mon的值为0，Tue的值为1，Sun的值为6。可以在定义时指定枚举元素对应的整数值，没有指定整数值的元素则在前一元素序号值的基础上顺序加1。例如：enum weekdaySun7，Mon1，Tue，Wed，Thu，Fri，Sat；此时Sun的值为7，Mon的值为1，Tue的值为2，Sat的值为6。指定枚举元素对应的值可以是负的整数，以后的枚举元素值仍依次加1。例如：enum operator plus，minus=-3，times，divide；则plus的值为0，minus的值为一3，times的值为一2，divide的值为一1。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,5每个枚举元素之间用逗号“，”隔开，而不是用分号“；”隔开。6枚举变量只能取枚举类型说明结构中的某个枚举元素，若要对枚举型赋整数值必须进行强制类型转换。例如：enum weekday Sun=7,Mon=1,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat workday,week_end；workdayMon；week_ end(enum weekday)(6)；*相当于week_ endSat；*7枚举变量可以进行加(减)一个整数n的运算。例如：workdayMon；workday+；*此时workday的值变成Tue*8枚举变量的值可以按其对应的整数值进行关系比较运算。例如：if(workdayMon)while(workdaySat),第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,9枚举变量的值可以按其对应的整数输出整数值。例如：enum weekdaySun7，Mon1，Tue，Wed，Thu，Fri，Satwd；for(wdMon；wd=Sun；wd+)printf(”d，”，wd)；上述程序段输出结果是：1，2，3，4，5，6，7，。85 typedef的用途 C语言中，除了可以使用数组、结构体、共用体和枚举型等构造类型之外，还可以使用关键字typedef对已有的类型说明一个新名称。用typedef说明一种新类型名的形式为：typedef类型名新类型名；上述只说明了一个数据类型的新名字，而不是产生了一种新的数据类型，原有类型名依然有效。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,“类型名”是在此语句之前已经定义了的类型标识符。“新类型名”是一个用户定义标识符，是新的类型名。例如：typedef float REAL；使用上述说明后，把标识符REAL说明成了一个float类型的类型名，REAL就成了float 的代名词。此后，可用标识符REAL来定义单精度实型变量。例如：REALx，y；*等价于floatx，y；*习惯上将新的类型名用大写字母表示，以便与系统提供的关键字或预处理标识符区别开。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,typedef可用来说明数组、结构体、共用体以及枚举型等类型名。下面举例说明。1typedef用于定义数组类型名 typedefintARRAY10;*说明ARRAY为有10个元素的整型数组类型名*ARRAYa，b；*定义a与b为整型数组变量，数组变量a与b各有10个元素*,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,2typedef用于定义结构体类型名 typedef struct charnumber10；charname10；floatscore5；STUDENT；*说明STUDENT为一个结构体类型名*STUDENTstu；*定义stu为上述结构体类型的变量。*,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,3typedef用于定义共用体类型名 typedef union int i；char Ch；UTYPE；*说明UTYPE为一个共用体类型名。*UTYPE x，y；*定义x与y为上述共用体类型的变量*,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,4typedef用于定义枚举类型名 typedefenummale，femaleETYPE；*说明ETYPE为一个枚举类型名*ETYPEsex；*定义sex为上述枚举类型的变量*,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,说明：(1)综上所述，可用如下3个步骤说明一个新类型名，步骤定义变量：先定义一个变量(如：int al0)；将变量名换成新类型名(如：int ARRAY10)；在最左边加上 typedef(如：typedef int ARRAY10；)，新类型名定义完成；利用新类型名定义变量(如：ARRAY a，b；)。,第8章 用户自定义数据类型 之 共用体和枚举类型,(2)用typedef说明的是类型名，typedef不能用于定义变量。,第8章 用户自定义数据类型 指针与共用体,861 指向共用体变量的指针变量 指针变量可以指向一个共用体变量，此时可用下述三种方式之一存取共用体成员(三种方式是等价的)：1共用体变量名共用体成员名 2指针变量名一共用体成员名 3(*指针变量名)共用体成员名 例818通过指针变量存取共用体成员数据。main()struct byte_tp unsigned char a1，ah；,第8章 用户自定义数据类型 指针与共用体,union reg_tp unsigned ax；struct byte_tp h；union reg_tp a，*p；p&a；aax0 x3b5e；printf(”axx，alx，ahxn”，p-ax，(*p).h.al，p-h.ah)；p-h.a1-3；p-h.ah&=0 x0f；printf(”ax=x，a1=x，ahxn”，p-ax，(*p).h.al，p-h.ah)；,运行结果：ax3b5e，a15e，ah3b axb5b，a15b，ahb,第8章 用户自定义数据类型 指针与共用体,上例说明了一个reg_tp共用体类型，以及定义相应的共用体变量a和指针变量p，变量a占内存两个字节，可使用ahah对它的高字节操作，使用aha1对它的低字节操作，使用aax对高、低两字节同时操作，这类似于“字存取”及“字节存取”CPU寄存器上的数据，如图821 所示。当指针变量p指向共用体变量a时，有下述等价表示关系。,图821共用体reg_tp类型,