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 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)。之前討論過的數(shù)組也算是一種構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)，單片機c語言 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，整個集合體用 一個結(jié)構(gòu)變量名表示，組成這個集合體的各個變量稱為結(jié)構(gòu)成員。理解結(jié)構(gòu)的概念，能用 班級和學(xué)生的關(guān)系去理解。班級名稱就相當(dāng)于結(jié)構(gòu)變量名，它代表所有同學(xué)的集合，而每個 同學(xué)就是這個結(jié)構(gòu)中的成員。使用結(jié)構(gòu)變量時，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簡單的文件信息結(jié)構(gòu)類型，它可用于定義用于簡單的單片機文 件信息，結(jié)構(gòu)中有三個元素，分別用于操作文件名、日期、大小。因為結(jié)構(gòu)中的每個數(shù)據(jù)成 員能使用不一樣的數(shù)據(jù)類型，所以要對每個數(shù)據(jù)成員進(jìn)行數(shù)據(jù)類型定義。定義好一個結(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;

通過上面的定義 NewFileInfo 和 OleFileInfo 都是 FileInfo 結(jié)構(gòu)，都具有一個字符型數(shù)組 一個長整型和一個整形數(shù)據(jù)。定義結(jié)構(gòu)類型只是給出了這個結(jié)構(gòu)的組織形式，它不會占用存 儲空間，也就說結(jié)構(gòu)名是不能進(jìn)行賦值和運算等操作的。結(jié)構(gòu)變量則是結(jié)構(gòu)中的具體成員， 會占用空間，能對每個成員進(jìn)行操作。

結(jié)構(gòu)是允許嵌套的，也就是說在定義結(jié)構(gòu)類型時，結(jié)構(gòu)的元素能由另一個結(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發(fā)問：“各個數(shù)據(jù)元素要如何引用、賦值呢？”使用結(jié)構(gòu)變量 時是通過對它的結(jié)構(gòu)元素的引用來實現(xiàn)的。引用的方法是使用存取結(jié)構(gòu)元素成員運算符“.” 來連接結(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，就要寫成 NowDate..year。而嵌套的結(jié)構(gòu)，在引用元 素時就要使用多個成員運算符，一級一級連接到最低級的結(jié)構(gòu)元素。要注意的是在 單片機c語言 中 只能對最低級的結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行訪問，而不可能對整個結(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，嵌套時只能引用最低一級元素 一個結(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，因為元素是屬于它所在 的結(jié)構(gòu)中，使用時要用成員運算符指定。
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有使用結(jié)構(gòu)名，稱為無名結(jié)構(gòu)。通常會用于程序中只有幾個確定 的結(jié)構(gòu)變量的場合，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)常要用一個字符或整型變量去儲存 1 和 0 做判斷條件真假的標(biāo)志，但我們也許會疏忽這個變量只有當(dāng)?shù)扔?0 或 1 才是有效的，而將它賦上別的值，而使程序出錯或變的混亂。這個時候能使用枚舉數(shù)據(jù)類型去定義變 量，限制錯誤賦值。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？那是因為在枚舉列表中，每一項名稱代表一個整數(shù)值，在默認(rèn)的情況下，編譯器會自動 為每一項賦值，第一項賦值為 0，第二項為 1…...如 Week 中的 Sun 為 0，F(xiàn)ri 為 5。C 語言也 允許對各項值做初始化賦值，要注意的是在對某項值初始化后，它的后續(xù)的各項值也隨之遞 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 長的元素所占用的內(nèi)存大小。如在結(jié)構(gòu)中定義了一個 int 和一個 char，那么結(jié)構(gòu)變量就會占用 3 個字節(jié)的內(nèi)存，而在聯(lián)合中同樣定義一個 int 和一個 char，聯(lián)合變量只會占用 2 個字節(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的使用同一 個內(nèi)存空間。使用聯(lián)合變量時要注意它的數(shù)據(jù)元素只能是分時使用，而不能同時使用。舉個 簡單的例子，程序先為聯(lián)合中的 int 賦值 1000，后來又為 char 賦值 10,那么這個時候就不能引用int 了，不然程序會出錯，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)合變量時不能對它的值初始化、能使用指向聯(lián)合變量的指針對其操 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"."成員運算符。

下面就用一個綜合的例子說明三種類型的簡單使用。

#include
#include
void main(void)
{
enum TF {
False, True} State; //定義一個枚舉，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]; //整個聯(lián)合共用 11 個字節(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; //定時器 1 定時方式 2
TCON = 0x40; //設(shè)定時器 1 開始計數(shù)
TH1 = 0xE8; //11.0592MHz 1200 波特率
TL1 = 0xE8; TI = 1;
TR1 = 1; //啟動定時器
State = True; //這里演示 State 只能賦為 False,True 兩個值,其它無效
//State = 3;這樣是錯誤的
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);
}