C语言enum枚举类型解析

风火石

在实际应用中，有的变量只有几种可能取值。如人的性别只有两种可能取值，星期只有七种可能取值。在 C语言中对这样取值比较特殊的变量可以定义为枚举类型。所谓枚举是指将变量的值一一列举出来，变量只限于列举出来的值的范围内取值。
定义一个变量是枚举类型，可以先定义一个枚举类型名，然后再说明这个变量是该枚举类型。
例如：
enum weekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat}；
定义了一个枚举类型名 enum weekday，然后定义变量为该枚举类型。例如：
enum weekday day；
当然，也可以直接定义枚举类型变量。例如：
enum weekday{sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat} day；
其中，sum,mon,…,sat 等称为枚举元素或枚举常量，它们是用户定义的标识符。
需要说明的有以下几点。
① 枚举元素不是变量，而是常数，因此枚举元素又称为枚举常量。因为是常量，所以不能对枚举元素进行赋值。
② 枚举元素作为常量，它们是有值的，C 语言在编译时按定义的顺序使它们的值为,1,2,…。
在上面的说明中，sun 的值为 0，mon 的值为 1，…sat 的值为 6，如果有赋值语句
day=mon；
则 day 变量的值为 1。当然，这个变量值是可以输出的。例如：
printf ("%d",day)；
将输出整数 1。
如果在定义枚举类型时指定元素的值，也可以改变枚举元素的值。例如：
enum weekday{sun=7,mon=1,tue,wed,thu,fri,sat}day；
这时，sun 为 7，mon 为 1，以后元素顺次加 1，所以 sat 就是 6 了。
③ 枚举值可以用来作判断。例如：
if (day==mon) {…}
if (day>mon) {…}
枚举值的比较规则是：按其在说明时的顺序号比较，如果说明时没有人为指定，则第一个枚举元素的值认作 0。例如，mon>sun，sat>fri。
C 语言教程 ?216?
④ 一个整数不能直接赋给一个枚举变量，必须强制进行类型转换才能赋值。例如：
day=(enum weekday)2；
这个赋值的意思是，将顺序号为 2 的枚举元素赋给 day，相当于workday=tue；
【例 11.6】从键盘输入一个整数，显示与该整数对应的枚举常量的英文名称。
# include
void main( )
{
enum weekday {sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat} day；
int k；
printf("input a number(0--6)")；
scanf("%d",&k)；
day=(enum weekday)k；
switch(day)
{
case sun： printf("sunday/n")；break；
case mon： printf("monday/n")；break；
case tue： printf("tuesday/n")；break；
case wed： printf("wednesday/n")；break；
case thu： printf("thursday/n")；break；
case fri： printf("friday/n")；break；
case sat： printf("satday/n")；break；
default： printf("input error/n")；break；
}
}
程序运行结果为：
input a number(0--6)1
monday
在该程序中，枚举常量与枚举变量可以进行比较，但要输出枚举常量对应的英文单词，不能使用以下语句：
printf(" %s",mon)；
因为枚举常量 mon 为整数值，而非字符串。
在使用枚举变量时，主要关心的不是它的值的大小，而是其表示的状态。

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注：以下全部代码的执行环境为VC++ 6.0
在程序中，可能需要为某些整数定义一个别名，我们可以利用预处理指令#define来完成这项工作，您的代码可能是：

#define MON  1
#define TUE   2
#define WED  3
#define THU   4
#define FRI    5
#define SAT   6
#define SUN   7

在此，我们定义一种新的数据类型，希望它能完成同样的工作。这种新的数据类型叫枚举型。

1. 定义一种新的数据类型 - 枚举型
以下代码定义了这种新的数据类型 - 枚举型

enum DAY
{
      MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};

(1) 枚举型是一个集合，集合中的元素(枚举成员)是一些命名的整型常量，元素之间用逗号,隔开。
(2) DAY是一个标识符，可以看成这个集合的名字，是一个可选项，即是可有可无的项。
(3) 第一个枚举成员的默认值为整型的0，后续枚举成员的值在前一个成员上加1。
(4) 可以人为设定枚举成员的值，从而自定义某个范围内的整数。
(5) 枚举型是预处理指令#define的替代。
(6) 类型定义以分号;结束。

2. 使用枚举类型对变量进行声明
新的数据类型定义完成后，它就可以使用了。我们已经见过最基本的数据类型，如：整型int, 单精度浮点型float, 双精度浮点型double, 字符型char, 短整型short等等。用这些基本数据类型声明变量通常是这样：

char     a; //变量a的类型均为字符型char
char     letter;
int        x,
           y,
           z; //变量x,y和z的类型均为整型int
int       number;
double  m, n;
double  result; //变量result的类型为双精度浮点型double

既然枚举也是一种数据类型，那么它和基本数据类型一样也可以对变量进行声明。
方法一：枚举类型的定义和变量的声明分开

enum DAY
{
      MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};


enum DAY yesterday;
enum DAY today;
enum DAY tomorrow; //变量 tomorrow的类型为枚举型enum DAY
enum DAY good_day, bad_day; //变量good_day和bad_day的类型均为枚举型enum DAY

方法二：类型定义与变量声明同时进行：

enum //跟第一个定义不同的是，此处的标号DAY省略，这是允许的。
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
    tuesday,
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday; //变量workday的类型为枚举型enum DAY


enum week { Mon=1, Tue, Wed, Thu, Fri Sat, Sun} days; //变量days的类型为枚举型enum week


enum BOOLEAN { false, true } end_flag, match_flag; //定义枚举类型并声明了两个枚举型变量

方法三：用typedef关键字将枚举类型定义成别名，并利用该别名进行变量声明：

typedef enum workday
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
    tuesday,
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday; //此处的workday为枚举型enum workday的别名


workday today, tomorrow; //变量today和tomorrow的类型为枚举型workday，也即enum workday

enum workday中的workday可以省略：

typedef enum
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
    tuesday,
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday; //此处的workday为枚举型enum workday的别名
workday today, tomorrow; //变量today和tomorrow的类型为枚举型workday，也即 enum workday

也可以用这种方式：

typedef enum workday
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
    tuesday,
    wednesday,
    thursday,
    friday
};
workday today, tomorrow; //变量today和tomorrow的类型为枚举型workday，也即 enum workday

注意：同一个程序中不能定义同名的枚举类型，不同的枚举类型中也不能存在同名的命名常量。错误示例如下所示：
错误声明一：存在同名的枚举类型

typedef enum
{
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday;
typedef enum WEEK
{
    saturday,
    sunday = 0,
    monday,
} workday;

错误声明二：存在同名的枚举成员

typedef enum
{
    wednesday,
    thursday,
    friday
} workday_1;
typedef enum WEEK
{
    wednesday,
    sunday = 0,
    monday,
} workday_2;


3. 使用枚举类型的变量
3.1 对枚举型的变量赋值。
实例将枚举类型的赋值与基本数据类型的赋值进行了对比：
方法一：先声明变量，再对变量赋值

#include<stdio.h>
/* 定义枚举类型 */
enum DAY { MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN };
void main()
{
    /* 使用基本数据类型声明变量，然后对变量赋值 */
    int x, y, z;
   
    x = 10;
    y = 20;
    z = 30;
   
    /* 使用枚举类型声明变量，再对枚举型变量赋值 */
    enum DAY yesterday, today, tomorrow;
   
    yesterday = MON;
    today     = TUE;
    tomorrow  = WED;
    printf("%d %d %d /n", yesterday, today, tomorrow);
}

方法二：声明变量的同时赋初值

#include <stdio.h>
/* 定义枚举类型 */
enum DAY { MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN };
void main()
{
    /* 使用基本数据类型声明变量同时对变量赋初值 */
    int x=10, y=20, z=30;
    /* 使用枚举类型声明变量同时对枚举型变量赋初值 */
    enum DAY yesterday = MON,
                        today = TUE,
                   tomorrow = WED;
    printf("%d %d %d /n", yesterday, today, tomorrow);
}

方法三：定义类型的同时声明变量，然后对变量赋值。

#include <stdio.h>
/* 定义枚举类型，同时声明该类型的三个变量，它们都为全局变量 */
enum DAY { MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN } yesterday, today, tomorrow;
/* 定义三个具有基本数据类型的变量，它们都为全局变量 */
int x, y, z;
void main()
{
    /* 对基本数据类型的变量赋值 */
    x = 10;  y = 20;  z = 30;
   
    /* 对枚举型的变量赋值 */
    yesterday = MON;
    today     = TUE;
    tomorrow  = WED;
    printf("%d %d %d /n", x, y, z); //输出：10 20 30
    printf("%d %d %d /n", yesterday, today, tomorrow); //输出：1 2 3
}

方法四：类型定义，变量声明，赋初值同时进行。

#include <stdio.h>
/* 定义枚举类型，同时声明该类型的三个变量，并赋初值。它们都为全局变量 */
enum DAY
{
    MON=1,
    TUE,
    WED,
    THU,
    FRI,
    SAT,
    SUN
}
yesterday = MON, today = TUE, tomorrow = WED;
/* 定义三个具有基本数据类型的变量，并赋初值。它们都为全局变量 */
int x = 10, y = 20, z = 30;
void main()
{
    printf("%d %d %d /n", x, y, z); //输出：10 20 30
    printf("%d %d %d /n", yesterday, today, tomorrow); //输出：1 2 3
}

3.2 对枚举型的变量赋整数值时，需要进行类型转换。

#include <stdio.h>
enum DAY { MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN };
void main()
{
    enum DAY yesterday, today, tomorrow;
    yesterday = TUE;
    today = (enum DAY) (yesterday + 1); //类型转换
    tomorrow = (enum DAY) 30; //类型转换
    //tomorrow = 3; //错误
    printf("%d %d %d /n", yesterday, today, tomorrow); //输出：2 3 30
}

3.3 使用枚举型变量

#include<stdio.h>
enum
{
    BELL          = '/a',
    BACKSPACE = '/b',
    HTAB         = '/t',
    RETURN      = '/r',
    NEWLINE    = '/n',
    VTAB         = '/v',
    SPACE       = ' '
};
enum BOOLEAN { FALSE = 0, TRUE } match_flag;
void main()
{
    int index = 0;
    int count_of_letter = 0;
    int count_of_space = 0;
    char str[] = "I'm Ely efod";
    match_flag = FALSE;
    for(; str[index] != '/0'; index++)
        if( SPACE != str[index] )
            count_of_letter++;
        else
        {
            match_flag = (enum BOOLEAN) 1;
            count_of_space++;
        }
   
    printf("%s %d times %c", match_flag ? "match" : "not match", count_of_space, NEWLINE);
    printf("count of letters: %d %c%c", count_of_letter, NEWLINE, RETURN);
}

输出：
match 2 times
count of letters: 10
Press any key to continue

4. 枚举类型与sizeof运算符

#include <stdio.h>
enum escapes
{
    BELL      = '/a',
    BACKSPACE = '/b',
    HTAB      = '/t',
    RETURN    = '/r',
    NEWLINE   = '/n',
    VTAB      = '/v',
    SPACE     = ' '
};
enum BOOLEAN { FALSE = 0, TRUE } match_flag;
void main()
{
    printf("%d bytes /n", sizeof(enum escapes)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(escapes)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(enum BOOLEAN)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(BOOLEAN)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(match_flag)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(SPACE)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(NEWLINE)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(FALSE)); //4 bytes
    printf("%d bytes /n", sizeof(0)); //4 bytes
}

5. 综合举例

#include<stdio.h>
enum Season
{
    spring, summer=100, fall=96, winter
};
typedef enum
{
    Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday
}
Weekday;
void main()
{
    /* Season */
    printf("%d /n", spring); // 0
    printf("%d, %c /n", summer, summer); // 100, d
    printf("%d /n", fall+winter); // 193
    Season mySeason=winter;
    if(winter==mySeason)
        printf("mySeason is winter /n"); // mySeason is winter
   
    int x=100;
    if(x==summer)
        printf("x is equal to summer/n"); // x is equal to summer
    printf("%d bytes/n", sizeof(spring)); // 4 bytes
    /* Weekday */
    printf("sizeof Weekday is: %d /n", sizeof(Weekday)); //sizeof Weekday is: 4
    Weekday today = Saturday;
    Weekday tomorrow;
    if(today == Monday)
        tomorrow = Tuesday;
    else
        tomorrow = (Weekday) (today + 1); //remember to convert from int to Weekday
}