C51结构、联合和枚举的使用

前面的文章中介绍了 C 语言的基本数据类型，为了更有效的处理更复杂的数据，C 语 言引入了构造类型的数据类型。构造类型就是将一批各种类型的数据放在一起形成一种特殊 类型的数据。之前讨论过的数组也算是一种构造类型的数据，单片机c语言 中的构造类型还有结构、 枚举和联合。

结构
结构是一种数据的集合体，它能按需要将不一样类型的变量组合在一起，整个集合体用 一个结构变量名表示，组成这个集合体的各个变量称为结构成员。理解结构的概念，能用 班级和学生的关系去理解。班级名称就相当于结构变量名，它代表所有同学的集合，而每个 同学就是这个结构中的成员。使用结构变量时，要先定义结构类型。一般定义格式如下：

struct 结构名 {结构元素表};
例子：struct FileInfo
{
unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
}

上面的例子中定义了一个简单的文件信息结构类型，它可用于定义用于简单的单片机文 件信息，结构中有三个元素，分别用于操作文件名、日期、大小。因为结构中的每个数据成 员能使用不一样的数据类型，所以要对每个数据成员进行数据类型定义。定义好一个结构类 型后，能按下面的格式进行定义结构变量，要注意的是只有结构变量才能参与程序的执 行，结构类型只是用于说明结构变量是属于那一种结构。

struct 结构名 结构变量名 1，结构变量名 2……结构变量 N； 例子：struct FileInfo NewFileInfo, OleFileInfo;

通过上面的定义 NewFileInfo 和 OleFileInfo 都是 FileInfo 结构，都具有一个字符型数组 一个长整型和一个整形数据。定义结构类型只是给出了这个结构的组织形式，它不会占用存 储空间，也就说结构名是不能进行赋值和运算等操作的。结构变量则是结构中的具体成员， 会占用空间，能对每个成员进行操作。

结构是允许嵌套的，也就是说在定义结构类型时，结构的元素能由另一个结构构成。 如：

struct clock
{
unsigned char sec, min, hour;
}
struct date
{
unsigned int year;
unsigned char month, day;
struct clock Time; //这是结构嵌套
}
struct date NowDate; //定义 data 结构变量名为 NowDate

开始学习的朋友看到这可能会发问：“各个数据元素要如何引用、赋值呢？”使用结构变量 时是通过对它的结构元素的引用来实现的。引用的方法是使用存取结构元素成员运算符“.” 来连接结构名和元素名，格式如下：

结构变量名.结构元素

要存取上例结构变量中的月份时，就要写成 NowDate..year。而嵌套的结构，在引用元 素时就要使用多个成员运算符，一级一级连接到最低级的结构元素。要注意的是在 单片机c语言 中 只能对最低级的结构元素进行访问，而不可能对整个结构进行操作。操作例子：

NowDate.year = 2005;
NowDate.month = OleMonth+ 2; //月份数据在旧的基础上加 2
NowDate.Time.min++; //分针加 1，嵌套时只能引用最低一级元素 一个结构变量中元素的名字能和程序中其他地方使用的变量同名，因为元素是属于它所在 的结构中，使用时要用成员运算符指定。
结构类型的定义还能有如下的两种格式。
struct
{
结构元素表
} 结构变量名 1，结构变量名 2……结构变量名 N;
例：struct
{
unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
} NewFileInfo, OleFileInfo;
这一种定义方式定义没有使用结构名，称为无名结构。通常会用于程序中只有几个确定 的结构变量的场合，不能在其它结构中嵌套。

另一种定义方式如下：

struct 结构名
{
结构元素表
} 结构变量名 1，结构变量名 2……结构变量名 N;
例：struct FileInfo
{
unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
} NewFileInfo, OleFileInfo;

使用结构名能便于阅读程序和便于以后要在定义其它结构中使用。 枚举在程序中经常要用到一些变量去做程序中的判断标志。如经常要用一个字符或整型变量去储存 1 和 0 做判断条件真假的标志，但我们也许会疏忽这个变量只有当等于 0 或 1 才是有效的，而将它赋上别的值，而使程序出错或变的混乱。这个时候能使用枚举数据类型去定义变 量，限制错误赋值。枚举数据类型就是把某些整型常量的集合用一个名字表示，其中的整型 常量就是这种枚举类型变量的可取的合法值。枚举类型的二种定义格式如下：

enum 枚举名 {枚举值列表} 变量列表;
例 enum TFFlag {False, True} TFF;
enum 枚举名 {枚举值列表};
emum 枚举名 变量列表;
例 enum Week {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};
enum Week OldWeek, NewWeek;

看了上面的例子，你也许有一个地方想不通，那就是为什么枚举值不用贬值就能使 用？那是因为在枚举列表中，每一项名称代表一个整数值，在默认的情况下，编译器会自动 为每一项赋值，第一项赋值为 0，第二项为 1…...如 Week 中的 Sun 为 0，Fri 为 5。C 语言也 允许对各项值做初始化赋值，要注意的是在对某项值初始化后，它的后续的各项值也随之递 增。如：

enum Week {Mon=1, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun};

上例的枚举就使 Week 值从 1 到 7，这样会更符合我们的习惯。使用枚举就如变量一样， 但在程序中不能为其赋值。

联合

联合同样是 C 语言中的构造类型的数据结构。它和结构类型一样能包含不一样类型的 数据元素，所不一样的是联合的数据元素都是从同一个数据地址开始存放。结构变量占用的内 存大小是该结构中数据元素所占内存数的总和，而联合变量所占用内存大小只是该联合中最 长的元素所占用的内存大小。如在结构中定义了一个 int 和一个 char，那么结构变量就会占用 3 个字节的内存，而在联合中同样定义一个 int 和一个 char，联合变量只会占用 2 个字节。 这种能充分利用内存空间的技术叫"内存覆盖技术"，它能使不一样的变量分时的使用同一 个内存空间。使用联合变量时要注意它的数据元素只能是分时使用，而不能同时使用。举个 简单的例子，程序先为联合中的 int 赋值 1000，后来又为 char 赋值 10,那么这个时候就不能引用int 了，不然程序会出错，起作用的是最后一次赋值的元素，而上一次赋值的元素就失效了。 使用中还要注意定义联合变量时不能对它的值初始化、能使用指向联合变量的指针对其操 作、联合变量不能作为函数的参数进行传递，数组和结构能出现在联合中。

联合类型变量的定义方法和结构的定义方法差不多，只要把关键字 struct 换用 union 就 能了。联合变量的引用方法除也是使用"."成员运算符。

下面就用一个综合的例子说明三种类型的简单使用。

#include
#include
void main(void)
{
enum TF {
False, True} State; //定义一个枚举，使程序更易读
union File { //联合中包含一数组和结构，
unsigned char Str[11]; //整个联合共用 11 个字节内存
struct FN {
unsigned char Name[6],EName[5];} FileName;
} MyFile;
unsigned char Temp;
SCON = 0x50; //串行口方式 1,允许接收
TMOD = 0x20; //定时器 1 定时方式 2
TCON = 0x40; //设定时器 1 开始计数
TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率
TL1 = 0xE8; TI = 1;
TR1 = 1; //启动定时器
State = True; //这里演示 State 只能赋为 False,True 两个值,其它无效
//State = 3;这样是错误的
printf ("Input File Name 5Byte: n");
scanf("%s", MyFile.FileName.Name); //保存 5 字节字符串要 6 个字节
printf ("Input File ExtendName 4Byte: n");
scanf("%s", MyFile.FileName.EName);
if (State == True)
{
printf ("File Name : ");
for (Temp=0; Temp<12; Temp++)
printf ("%c", MyFile.Str[Temp]); //这里列出所有的字节
printf ("n Name :");
printf ("%s", MyFile.FileName.Name);
printf ("n ExtendName :");
printf ("%s", MyFile.FileName.EName);
}
while(1);
}