【C语言入门教程】7.5 枚举

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。

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day=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 <stdio.h>

int main(void)
{
	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 thu:
			printf("thursday\n");
			break;
		case fri:
			printf("satday\n");
			break;
		case sat:
			printf("satday\n");
			break;
		default:
			printf("input error\n");
			break;
	}

	return 0;
}

程序运行结果为：

input a number(0--6)1

monday

---

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, 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, 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

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(enum 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
 	enum 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
	}
}