C51結(jié)構(gòu)、聯(lián)合和枚舉的使用

前面的文章中介紹了 C 語(yǔ)言的基本數(shù)據(jù)類型，為了更有效的處理更復(fù)雜的數(shù)據(jù)，C 語(yǔ) 言引入了構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)類型。構(gòu)造類型就是將一批各種類型的數(shù)據(jù)放在一起形成一種特殊 類型的數(shù)據(jù)。之前討論過(guò)的數(shù)組也算是一種構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)，單片機(jī)c語(yǔ)言 中的構(gòu)造類型還有結(jié)構(gòu)、 枚舉和聯(lián)合。

結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)是一種數(shù)據(jù)的集合體，它能按需要將不一樣類型的變量組合在一起，整個(gè)集合體用 一個(gè)結(jié)構(gòu)變量名表示，組成這個(gè)集合體的各個(gè)變量稱為結(jié)構(gòu)成員。理解結(jié)構(gòu)的概念，能用 班級(jí)和學(xué)生的關(guān)系去理解。班級(jí)名稱就相當(dāng)于結(jié)構(gòu)變量名，它代表所有同學(xué)的集合，而每個(gè) 同學(xué)就是這個(gè)結(jié)構(gòu)中的成員。使用結(jié)構(gòu)變量時(shí)，要先定義結(jié)構(gòu)類型。一般定義格式如下：

struct 結(jié)構(gòu)名 {結(jié)構(gòu)元素表};
例子：struct FileInfo
{
unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
}

上面的例子中定義了一個(gè)簡(jiǎn)單的文件信息結(jié)構(gòu)類型，它可用于定義用于簡(jiǎn)單的單片機(jī)文 件信息，結(jié)構(gòu)中有三個(gè)元素，分別用于操作文件名、日期、大小。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中的每個(gè)數(shù)據(jù)成 員能使用不一樣的數(shù)據(jù)類型，所以要對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)成員進(jìn)行數(shù)據(jù)類型定義。定義好一個(gè)結(jié)構(gòu)類 型后，能按下面的格式進(jìn)行定義結(jié)構(gòu)變量，要注意的是只有結(jié)構(gòu)變量才能參與程序的執(zhí) 行，結(jié)構(gòu)類型只是用于說(shuō)明結(jié)構(gòu)變量是屬于那一種結(jié)構(gòu)。

struct 結(jié)構(gòu)名 結(jié)構(gòu)變量名 1，結(jié)構(gòu)變量名 2……結(jié)構(gòu)變量 N； 例子：struct FileInfo NewFileInfo, OleFileInfo;

通過(guò)上面的定義 NewFileInfo 和 OleFileInfo 都是 FileInfo 結(jié)構(gòu)，都具有一個(gè)字符型數(shù)組 一個(gè)長(zhǎng)整型和一個(gè)整形數(shù)據(jù)。定義結(jié)構(gòu)類型只是給出了這個(gè)結(jié)構(gòu)的組織形式，它不會(huì)占用存 儲(chǔ)空間，也就說(shuō)結(jié)構(gòu)名是不能進(jìn)行賦值和運(yùn)算等操作的。結(jié)構(gòu)變量則是結(jié)構(gòu)中的具體成員， 會(huì)占用空間，能對(duì)每個(gè)成員進(jìn)行操作。

結(jié)構(gòu)是允許嵌套的，也就是說(shuō)在定義結(jié)構(gòu)類型時(shí)，結(jié)構(gòu)的元素能由另一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 如：

struct clock
{
unsigned char sec, min, hour;
}
struct date
{
unsigned int year;
unsigned char month, day;
struct clock Time; //這是結(jié)構(gòu)嵌套
}
struct date NowDate; //定義 data 結(jié)構(gòu)變量名為 NowDate

開始學(xué)習(xí)的朋友看到這可能會(huì)發(fā)問(wèn)：“各個(gè)數(shù)據(jù)元素要如何引用、賦值呢？”使用結(jié)構(gòu)變量 時(shí)是通過(guò)對(duì)它的結(jié)構(gòu)元素的引用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。引用的方法是使用存取結(jié)構(gòu)元素成員運(yùn)算符“.” 來(lái)連接結(jié)構(gòu)名和元素名，格式如下：

結(jié)構(gòu)變量名.結(jié)構(gòu)元素

要存取上例結(jié)構(gòu)變量中的月份時(shí)，就要寫成 NowDate..year。而嵌套的結(jié)構(gòu)，在引用元 素時(shí)就要使用多個(gè)成員運(yùn)算符，一級(jí)一級(jí)連接到最低級(jí)的結(jié)構(gòu)元素。要注意的是在 單片機(jī)c語(yǔ)言 中 只能對(duì)最低級(jí)的結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行訪問(wèn)，而不可能對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作。操作例子：

NowDate.year = 2005;
NowDate.month = OleMonth+ 2; //月份數(shù)據(jù)在舊的基礎(chǔ)上加 2
NowDate.Time.min++; //分針加 1，嵌套時(shí)只能引用最低一級(jí)元素 一個(gè)結(jié)構(gòu)變量中元素的名字能和程序中其他地方使用的變量同名，因?yàn)樵厥菍儆谒?的結(jié)構(gòu)中，使用時(shí)要用成員運(yùn)算符指定。
結(jié)構(gòu)類型的定義還能有如下的兩種格式。
struct
{
結(jié)構(gòu)元素表
} 結(jié)構(gòu)變量名 1，結(jié)構(gòu)變量名 2……結(jié)構(gòu)變量名 N;
例：struct
{
unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
} NewFileInfo, OleFileInfo;
這一種定義方式定義沒(méi)有使用結(jié)構(gòu)名，稱為無(wú)名結(jié)構(gòu)。通常會(huì)用于程序中只有幾個(gè)確定 的結(jié)構(gòu)變量的場(chǎng)合，不能在其它結(jié)構(gòu)中嵌套。

另一種定義方式如下：

struct 結(jié)構(gòu)名
{
結(jié)構(gòu)元素表
} 結(jié)構(gòu)變量名 1，結(jié)構(gòu)變量名 2……結(jié)構(gòu)變量名 N;
例：struct FileInfo
{
unsigned char FileName[4]; unsigned long Date; unsigned int Size;
} NewFileInfo, OleFileInfo;

使用結(jié)構(gòu)名能便于閱讀程序和便于以后要在定義其它結(jié)構(gòu)中使用。 枚舉在程序中經(jīng)常要用到一些變量去做程序中的判斷標(biāo)志。如經(jīng)常要用一個(gè)字符或整型變量去儲(chǔ)存 1 和 0 做判斷條件真假的標(biāo)志，但我們也許會(huì)疏忽這個(gè)變量只有當(dāng)?shù)扔?0 或 1 才是有效的，而將它賦上別的值，而使程序出錯(cuò)或變的混亂。這個(gè)時(shí)候能使用枚舉數(shù)據(jù)類型去定義變 量，限制錯(cuò)誤賦值。枚舉數(shù)據(jù)類型就是把某些整型常量的集合用一個(gè)名字表示，其中的整型 常量就是這種枚舉類型變量的可取的合法值。枚舉類型的二種定義格式如下：

enum 枚舉名 {枚舉值列表} 變量列表;
例 enum TFFlag {False, True} TFF;
enum 枚舉名 {枚舉值列表};
emum 枚舉名 變量列表;
例 enum Week {Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat};
enum Week OldWeek, NewWeek;

看了上面的例子，你也許有一個(gè)地方想不通，那就是為什么枚舉值不用貶值就能使 用？那是因?yàn)樵诿杜e列表中，每一項(xiàng)名稱代表一個(gè)整數(shù)值，在默認(rèn)的情況下，編譯器會(huì)自動(dòng) 為每一項(xiàng)賦值，第一項(xiàng)賦值為 0，第二項(xiàng)為 1…...如 Week 中的 Sun 為 0，F(xiàn)ri 為 5。C 語(yǔ)言也 允許對(duì)各項(xiàng)值做初始化賦值，要注意的是在對(duì)某項(xiàng)值初始化后，它的后續(xù)的各項(xiàng)值也隨之遞 增。如：

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

上例的枚舉就使 Week 值從 1 到 7，這樣會(huì)更符合我們的習(xí)慣。使用枚舉就如變量一樣， 但在程序中不能為其賦值。

聯(lián)合

聯(lián)合同樣是 C 語(yǔ)言中的構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它和結(jié)構(gòu)類型一樣能包含不一樣類型的 數(shù)據(jù)元素，所不一樣的是聯(lián)合的數(shù)據(jù)元素都是從同一個(gè)數(shù)據(jù)地址開始存放。結(jié)構(gòu)變量占用的內(nèi) 存大小是該結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素所占內(nèi)存數(shù)的總和，而聯(lián)合變量所占用內(nèi)存大小只是該聯(lián)合中最 長(zhǎng)的元素所占用的內(nèi)存大小。如在結(jié)構(gòu)中定義了一個(gè) int 和一個(gè) char，那么結(jié)構(gòu)變量就會(huì)占用 3 個(gè)字節(jié)的內(nèi)存，而在聯(lián)合中同樣定義一個(gè) int 和一個(gè) char，聯(lián)合變量只會(huì)占用 2 個(gè)字節(jié)。 這種能充分利用內(nèi)存空間的技術(shù)叫"內(nèi)存覆蓋技術(shù)"，它能使不一樣的變量分時(shí)的使用同一 個(gè)內(nèi)存空間。使用聯(lián)合變量時(shí)要注意它的數(shù)據(jù)元素只能是分時(shí)使用，而不能同時(shí)使用。舉個(gè) 簡(jiǎn)單的例子，程序先為聯(lián)合中的 int 賦值 1000，后來(lái)又為 char 賦值 10,那么這個(gè)時(shí)候就不能引用int 了，不然程序會(huì)出錯(cuò)，起作用的是最后一次賦值的元素，而上一次賦值的元素就失效了。 使用中還要注意定義聯(lián)合變量時(shí)不能對(duì)它的值初始化、能使用指向聯(lián)合變量的指針對(duì)其操 作、聯(lián)合變量不能作為函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行傳遞，數(shù)組和結(jié)構(gòu)能出現(xiàn)在聯(lián)合中。

聯(lián)合類型變量的定義方法和結(jié)構(gòu)的定義方法差不多，只要把關(guān)鍵字 struct 換用 union 就 能了。聯(lián)合變量的引用方法除也是使用"."成員運(yùn)算符。

下面就用一個(gè)綜合的例子說(shuō)明三種類型的簡(jiǎn)單使用。

#include
#include
void main(void)
{
enum TF {
False, True} State; //定義一個(gè)枚舉，使程序更易讀
union File { //聯(lián)合中包含一數(shù)組和結(jié)構(gòu)，
unsigned char Str[11]; //整個(gè)聯(lián)合共用 11 個(gè)字節(jié)內(nèi)存
struct FN {
unsigned char Name[6],EName[5];} FileName;
} MyFile;
unsigned char Temp;
SCON = 0x50; //串行口方式 1,允許接收
TMOD = 0x20; //定時(shí)器 1 定時(shí)方式 2
TCON = 0x40; //設(shè)定時(shí)器 1 開始計(jì)數(shù)
TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率
TL1 = 0xE8; TI = 1;
TR1 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器
State = True; //這里演示 State 只能賦為 False,True 兩個(gè)值,其它無(wú)效
//State = 3;這樣是錯(cuò)誤的
printf ("Input File Name 5Byte: n");
scanf("%s", MyFile.FileName.Name); //保存 5 字節(jié)字符串要 6 個(gè)字節(jié)
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]); //這里列出所有的字節(jié)
printf ("n Name :");
printf ("%s", MyFile.FileName.Name);
printf ("n ExtendName :");
printf ("%s", MyFile.FileName.EName);
}
while(1);
}