C语言自定义类型全面系统理解

在C语言中，我们可以通过定义自己的类型来方便地操作数据。这些自定义类型可以是结构体、枚举、联合等等。本文将详细介绍各种自定义类型的用法和注意事项。

结构体

结构体是一种用户自定义的数据类型，将不同的数据类型打包成一个整体。结构体的定义如下：

struct 结构体名 {
    数据类型1 成员变量名1;
    数据类型2 成员变量名2;
    // ...
};

定义一个结构体后，我们可以定义该结构体类型的变量，并对其成员变量进行操作。以下是一个使用结构体的示例：

#include <stdio.h>

struct student {
    char name[20];
    int age;
    double score;
};

int main() {
    struct student stu;
    scanf("%s%d%lf", stu.name, &stu.age, &stu.score);
    printf("Name: %s\n", stu.name);
    printf("Age: %d\n", stu.age);
    printf("Score: %.2lf\n", stu.score);
    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个结构体student，包含了姓名、年龄和分数三个成员变量。在主函数中，我们定义了一个类型为student的变量stu，并使用scanf()函数从标准输入流中读入了三个值，分别赋给了stu的三个成员变量。最后，我们使用printf()函数将stu的三个成员变量输出。

枚举

枚举也是一种用户自定义的数据类型，枚举类型是由一些常量和对应的值组成的。枚举的定义如下：

enum 枚举类型名 {
    标识符1 = 常量表达式1,
    标识符2 = 常量表达式2,
    // ...
};

定义了一个枚举类型后，我们可以定义该类型的变量，并将其赋值为枚举类型中定义的常量。以下是一个使用枚举的示例：

#include <stdio.h>

enum weekday {
    Monday = 1,
    Tuesday,
    Wednesday,
    Thursday,
    Friday,
    Saturday,
    Sunday,
};

int main() {
    enum weekday day;
    scanf("%d", &day);
    switch (day) {
        case Monday:
            printf("Today is Monday\n");
            break;
        case Tuesday:
            printf("Today is Tuesday\n");
            break;
        case Wednesday:
            printf("Today is Wednesday\n");
            break;
        case Thursday:
            printf("Today is Thursday\n");
            break;
        case Friday:
            printf("Today is Friday\n");
            break;
        case Saturday:
            printf("Today is Saturday\n");
            break;
        case Sunday:
            printf("Today is Sunday\n");
            break;
        default:
            printf("Invalid Input\n");
            break;
    }
    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个枚举类型weekday，并初始化了其中的每个常量的值。在主函数中，我们定义了一个类型为weekday的变量day，并通过scanf()函数从标准输入流中读入一个整数，将其赋值给了day。根据day的值，我们使用switch语句输出了对应的星期几。

联合

联合也是一种用户自定义的数据类型，它可以看作是一种特殊的结构体，只不过它的成员变量是共享同一块内存的，同一时刻只能存储其中的一个成员变量值。联合的定义如下：

union 联合类型名 {
    数据类型1 成员变量名1;
    数据类型2 成员变量名2;
    // ...
};

定义了一个联合类型后，我们可以定义该类型的变量，并对其成员变量进行操作。以下是一个使用联合的示例：

#include <stdio.h>

union test {
    int i;
    char c[4];
};

int main() {
    union test t;
    t.i = 0x12345678;
    printf("t.i = 0x%x\n", t.i);
    printf("t.c[0] = 0x%x\n", t.c[0]);
    printf("t.c[1] = 0x%x\n", t.c[1]);
    printf("t.c[2] = 0x%x\n", t.c[2]);
    printf("t.c[3] = 0x%x\n", t.c[3]);
    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个联合类型test，其中包含了一个整型成员变量i和一个字符数组成员变量c。在主函数中，我们定义了一个类型为test的变量t，将其成员变量i的值初始化为0x12345678。然后，我们使用printf()函数输出了t的整型成员变量i以及字符数组成员变量c的各个元素的值。可以发现，字符数组成员变量c的值和整型成员变量i的二进制表示是一样的，这是因为它们共用同一块内存。

总结

通过本文的介绍，我们可以了解到结构体、枚举和联合这三种自定义类型的基本用法和注意事项。在实际编程中，这些自定义类型都有着广泛的应用，可以更加方便地操作数据，提高程序的可读性和可维护性。