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1、2018/9/18,C语言程序设计教程,1,12.1 共用体类型与共用体变量 12.2 共用体变量的引用 12.3 共用体变量的应用 12.4 位运算与位段结构 12.5 枚举类型 12.6 类型定义,第十二章 共用体与枚举类型,2018/9/18,C语言程序设计教程,2,12.1 共用体类型与共用体变量,共用体是由用户定义的数据类型。有时需要使几种不同类别的变量存放到同一段内存单元中,也就是使用覆盖技术，几个变量互相覆盖。这种使几个不同的变量共同占用一段内存单元的结构，称为“共用体”类型的结构。1. 共用体类型定义的一般形式 共用体类型定义用关键字union标识， 形式为： union 标识
2、符 成员说明列表 ；,2018/9/18,C语言程序设计教程,3,标识符给出共用体名， 是共用体类型名的主体， 定义的共用体类型由“union 标识符”标识。,2.共用体变量的定义,(1) 先定义共用体类型， 再定义共用体变量： ,union 共用体名 成员表 ； union 共用体名 变量表； ,union data int i;char ch;float f; ; union data a,b,c;,2018/9/18,C语言程序设计教程,4,(2) 定义共用体类型的同时定义共用体变量,union 共用体名 成员表 变量表； ,union data int i;char ch;float
3、f; a,b,c;,(3)定义共用体类型时，省略共用体类型名，同时定义共用体类型变量 union 成员表 变量表；,union int i;char ch;float f; a,b,c;,2018/9/18,C语言程序设计教程,5,注意区分：“共用体”变量：各成员占相同的起始地址，在内存中所占字节数度等于最长的成员在内存中所占的字节数。 “结构体”变量：各成员占不同的地址，在内存中所占字节数等于全部成员在内存中所占的字节数之和。,union int i;char ch;float f; b;,struct int i;char ch;float f; a;,2018/9/18,C语言程序设计教
4、程,6,12.2 共用体变量的引用,共用体变量不能直接使用，和结构体变量一样只能使用里面的某个成员，其成员同样通过点运算描述。形式为： 共用体变量名.成员名,union int i;char ch;float f; a;,例如：左边定义的共用体类型变量a ，a占有4个字节的空间，a.i 表示其整型成员，a.ch表示其字符型成员，a.f表示其单精度型成员。,2018/9/18,C语言程序设计教程,7,说明： (1) 共用体变量中，可以包含若干个成员及若干种类型，但共用体成员不能同时使用。在每一时刻，只有一个成员及一种类型起作用，不能同时引用多个成员及多种类型。 (2) 共用体变量中起作用的成员值
5、是最后一次存放的成员值，因为共用体变量所有成员共同占用同一段内存单元，后来存放的值将原先存放的值覆盖，故只能使用最后一次给定的成员值。如： a.i=278, a.ch=D, a.f=5.78; 不能企图通过下面的printf函数得到a.i和a.ch的值：printf(“%d,%c,%f”, a.i, a.ch, a.f); 但能得到a.f的值。,2018/9/18,C语言程序设计教程,8,(3) 共用体变量的地址和它的各个成员的地址相同。(4) 不能企图引用共用体变量名来得到某成员的值。(5) 共用体变量不能作函数参数，函数的返回值也不能是共用体类型。 (6) 共用体类型和结构体类型可以相互嵌
6、套，共用体中成员可以为数组，甚至还可以定义共用体数组。,2018/9/18,C语言程序设计教程,9,例12.1 写出下列程序的执行结果,main() union exxint a,b;structint c,d;lpp;e=10; e.b=e.a+20; e.lpp.c=e.a+e.b; e.lpp.d=e.a*e.b; printf(“%d,%dn”,e.lpp.c,e.lpp.d); ,程序运行结果如下： 60,3600,2018/9/18,C语言程序设计教程,10,12.3 共用体变量的应用 例12.2 设有若干教师的数据，包含有教师编号、姓名、职称，若职称为讲师，则描述他们的所讲课程，
7、若职称为教授，则描述他们所写论文数目。,union cf char clname10； /*所讲课程*/ int num； /*论文数目*/ ； struct teachers int no； /*编号*/char name12； /*姓名*/char zc； /*职称*/union cf x； /*可变字段， 为所讲课程或论文数目*/ teach3；,2018/9/18,C语言程序设计教程,11,#define format %d %s %c main（ ） int i； for（i=0； i3； i+）scanf(format,if （ teachi.zc= =L）scanf（”%s”，
8、teachi.x .clname）； else if （teachi.zc= =P）scanf （”%d”， &teachi.x .num）；else printf （”input data errorn”）； ,2018/9/18,C语言程序设计教程,12,for（i=0； i3； i+）printf （ %d %s %c ， teachi.no,teachi.name,teachi.zc）； if （teachi.zc= =L）printf （”%sn”， teachi.x.clname）； else if （ teachi. zc= = P ）printf (“%dn“, teachi.
9、x. num); else printf（data errorn）； ,2018/9/18,C语言程序设计教程,13,12.4 位运算与位段结构,为了节省内存空间，在系统软件中常将多个标志状态简单地组合在一起，存储到一个字节（或字）中。语言是为研制系统软件而设计的，所以它提供了实现将标志状态从标志字节中分离出来的位运算功能。所谓位运算是指，按二进制位进行的运算。在用位运算符进行数的运算时，数是以补码的形式参加运算的。,12.4.1 位运算及其运算符,2018/9/18,C语言程序设计教程,14,1按位与& (1)格式：x&y (2)规则：对应位均为1时才为1，否则为0： 例如，3&9=1： 0
10、011& 1001 0001=1 (3)主要用途：取(或保留)1个数的某(些)位，其余各位置0。 2按位或| (1)格式：x|y (2)规则：对应位均为0时才为0，否则为1：,2018/9/18,C语言程序设计教程,15,例如，3|9=11： 0011 | 1001 1011=11 (3)主要用途：将1个数的某(些)位置1，其余各位不变。3按位异或 (1)格式：xy (2)规则：对应位相同时为0，不同时为1：39=10。 (3)主要用途：使1个数的某(些)位翻转(即原来为1的位变为0，为0的变为1)，其余各位不变。,2018/9/18,C语言程序设计教程,16,4按位取反 (1)格式：x (2
11、)规则：各位翻转，即原来为1的位变成0，原来为0的位变成1：例如，直接构造一个全1的数，在IBM-PC机中为0xffff（2字节），而在VAX-11/780上，却是0xffffffff（4字节）。如果用0来构造，系统可以自动适应。5按位左移 (1)格式：x 位数 (2)规则：使操作数的各位左移，低位补0，高位溢出：5 (1)格式：x位数 (2)规则：使操作数的各位右移，移出的低位舍弃；高位： 1)对无符号数和有符号中的正数，补0； 2)有符号数中的负数，取决于所使用的系统：补0的称为“逻辑右移”，补1的称为“算术右移”。例如，20 2=5。,2018/9/18,C语言程序设计教程,18,说明：
12、 （1）x、y和“位数”等操作数，都只能是整型或字符型数据。除按位取反为单目运算符外，其余均为双目运算符。 （2）参与运算时，操作数x和y，都必须首先转换成二进制形式，然后再执行相应的按位运算。 例如，5 2=5：10100 00101。,2018/9/18,C语言程序设计教程,19,12.4.2 位运算举例,例12.3 从键盘上输入1个正整数给int变量num，输出由811位构成的数（从低位、0号开始编号）。 基本思路： （1）使变量num右移8位，将811位移到低4位上。 （2）构造1个低4位为1、其余各位为0的整数。 （3）与num进行按位与运算。 main() int num, mas
13、k;printf(“Input a integer number: “);scanf(“%d“,2018/9/18,C语言程序设计教程,20,说明:,(1)复合赋值位运算符除按位取反运算外，其余5个位运算符均可与赋值运算符一起，构成复合赋值位运算符： &=、|=、=、=(2)不同长度数据间的位运算低字节对齐，短数的 高字节按最高位补齐：对无符号数和有符号中的正数，补0；有符号数中的负数，补1。,2018/9/18,C语言程序设计教程,21,12.4.3 位段结构有时，存储1个信息不必占用1个字节，只需二进制的1个或多个位就够用。如果仍然使用结构类型，则造成内存空间的浪费。为此，C语言引入了位段
14、类型。 1. 位段的概念与定义 所谓位段类型，是一种特殊的结构类型，其所有成员均以二进制位为单位定义长度，并称成员为位段。 位段结构中位段的定义格式为：unsigned : 例如，CPU的状态寄存器，按位段类型定义如下：,2018/9/18,C语言程序设计教程,22,struct status unsigned sign: 1; /*符号标志*/unsigned zero: 1; /*零标志*/unsigned carry: 1; /*进位标志*/unsigned parity: 1; /*奇偶/溢出标志*/unsigned half_carry: 1; /*半进位标志*/unsigned negative: 1; /*减标志*/ flags; 显然，对CPU的状态寄存器而言，使用位段类型（仅需1个字节），比使用结构类型（需要6个字节）节省了5个字节。,2018/9/18,C语言程序设计教程,23,2.说明 （1）因为位段类型是一种结构类型，所以位段类型和位段变量的定义，以及对位段（即位段类型中的成员）的引用，均与结构类型和结构变量一样。（2）对位段赋值时，要注意取置范围。一般地说，长度为n的位段，其取值范围是：0（2n-1）。 （3）可以用%d、%x、%u和%o等格式字符，以整数形式输出位段。 （4）在数值表达式中引用位段时，系统自动将位段转换为整型数。,
