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第八章：枚举；位运算
枚举
在实际问题中， 有些变量的取值被限定在一个有限的范围内。例如，一个星期内只有七天，一年只有十二个月， 一个班每周有六门课程等等。如果把这些量说明为整型， 字符型或其它类型显然是不妥当的。 为此，Ｃ语言提供了一种称为“枚举”的类型。在“枚举”类型的定义中列举出所有可能的取值， 被说明为该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。应该说明的是， 枚举类型是一种基本数据类型，而不是一种构造类型， 因为它不能再分解为任何基本类型。
枚举类型的定义和枚举变量的说明
一、枚举的定义枚举类型定义的一般形式为：
enum 枚举名
｛ 枚举值表 ｝；
在枚举值表中应罗列出所有可用值。这些值也称为枚举元素。
例如： enum weekday
｛ sun；mou；tue；wed；thu；fri；sat ｝；
该枚举名为weekday，枚举值共有7个，即一周中的七天。 凡被说明为weekday类型变量的取值只能是七天中的某一天。
二、枚举变量的说明 如同结构和联合一样，枚举变量也可用不同的方式说明， 即先定义后说明，同时定义说明或直接说明。设有变量a；b；c被说明为上述的weekday，可采用下述任一种方式：
enum weekday
｛
。。。。。。
｝；
enum weekday a；b；c；或者为： enum weekday
｛
。。。。。。
｝a；b；c；或者为： enum
｛
。。。。。。
｝a；b；c；
枚举类型变量的赋值和使用
枚举类型在使用中有以下规定：
1。 枚举值是常量，不是变量。不能在程序中用赋值语句再对它赋值。例如对枚举weekday的元素再作以下赋值： sun=5；mon=2；sun=mon； 都是错误的。
2。 枚举元素本身由系统定义了一个表示序号的数值，从0 开始顺序定义为0，1，2…。如在weekday中，sun值为0，mon值为1， …；sat值为6。
main（）｛
enum weekday
｛ sun；mon；tue；wed；thu；fri；sat ｝ a；b；c；
a=sun；
b=mon；
c=tue；
printf（〃％d；％d；％d〃；a；b；c）；
｝
3。 只能把枚举值赋予枚举变量，不能把元素的数值直接赋予枚举变量。如： a=sum；b=mon； 是正确的。而： a=0；b=1； 是错误的。如一定要把数值赋予枚举变量，则必须用强制类型转换，如： a=（enum weekday）2；其意义是将顺序号为2的枚举元素赋予枚举变量a，相当于： a=tue； 还应该说明的是枚举元素不是字符常量也不是字符串常量， 使用时不要加单、双引号。
main（）｛
enum body
｛ a；b；c；d ｝ month＇31＇；j；
int i；
j=a；
for（i=1；id） j=a；
｝
for（i=1；i 右移
1。 按位与运算 按位与运算符〃&〃是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相与。只有对应的两个二进位均为1时，结果位才为1 ，否则为0。参与运算的数以补码方式出现。
例如：9&5可写算式如下： 00001001 （9的二进制补码）&00000101 （5的二进制补码） 00000001 （1的二进制补码）可见9&5=1。
按位与运算通常用来对某些位清0或保留某些位。例如把a 的高八位清 0 ， 保留低八位， 可作 a&255 运算 （ 255 的二进制数为0000000011111111）。
main（）｛
int a=9；b=5；c；
c=a&b；
printf（〃a=％dnb=％dnc=％dn〃；a；b；c）；
｝
2。 按位或运算 按位或运算符“｜”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相或。只要对应的二个二进位有一个为1时，结果位就为1。参与运算的两个数均以补码出现。
例如：9｜5可写算式如下： 00001001｜00000101
00001101 （十进制为13）可见9｜5=13
main（）｛
int a=9；b=5；c；
c=a｜b；
printf（〃a=％dnb=％dnc=％dn〃；a；b；c）；
｝
3。 按位异或运算 按位异或运算符“^”是双目运算符。其功能是参与运算的两数各对应的二进位相异或，当两对应的二进位相异时，结果为1。参与运算数仍以补码出现，例如9^5可写成算式如下： 00001001^00000101 00001100 （十进制为12）
main（）｛
int a=9；
a=a^15；
printf（〃a=％dn〃；a）；
｝
4。 求反运算 求反运算符～为单目运算符，具有右结合性。 其功能是对参与运算的数的各二进位按位求反。例如～9的运算为： ~（0000000000001001）结果为：1111111111110110
5。 左移运算 左移运算符“》2 表示把000001111右移为00000011（十进制3）。 应该说明的是，对于有符号数，在右移时，符号位将随同移动。当为正数时， 最高位补0，而为负数时，符号位为1，最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。Turbo C和很多系统规定为补1。
main（）｛
unsigned a；b；
printf（〃input a number： 〃）；
scanf（〃％d〃；&a）；
b=a》》5；
b=b&15；
printf（〃a=％dtb=％dn〃；a；b）；
｝
请再看一例！
main（）｛
char a='a'；b='b'；
int p；c；d；
p=a；
p=（p8；
printf（〃a=％dnb=％dnc=％dnd=％dn〃；a；b；c；d）；
｝
位域
有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有0和1 两种状态， 用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，Ｃ语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域， 并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。 这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。一、位域的定义和位域变量的说明位域定义与结构定义相仿，其形式为：
struct 位域结构名
｛ 位域列表 ｝；
其中位域列表的形式为： 类型说明符 位域名：位域长度
例如：
struct bs
｛
int a：8；
int b：2；
int c：6；
｝；
位域变量的说明与结构变量说明的方式相同。 可采用先定义后说明，同时定义说明或者直接说明这三种方式。例如：
struct bs
｛
int a：8；
int b：2；
int c：6；
｝data；
说明data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。对于位域的定义尚有以下几点说明：
1。 一个位域必须存储在同一个字节中，不能跨两个字节。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。例如：
struct bs
｛
unsigned a：4
unsigned ：0 /*空域*/
unsigned b：4 /*从下一单元开始存放*/
unsigned c：4
｝
在这个位域定义中，a占第一字节的4位，后4位填0表示不使用，b从第二字节开始，占用4位，c占用4位。
2。 由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。
3。 位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。例如：
struct k
｛
int a：1
int ：2 /*该2位不能使用*/
int b：3
int c：2
｝；
从以上分析可以看出，位域在本质上就是一种结构类型， 不过其成员是按二进位分配的。
二、位域的使用位域的使用和结构成员的使用相同，其一般形式为： 位域变量名·位域名 位域允许用各种格式输出。
main（）｛
struct bs
｛
unsigned a：1；
unsigned b：3；
unsigned c：4；
｝ bit；*pbit；
bit。a=1；
bit。b=7；
bit。c=15；
printf（〃％d；％d；％dn〃；bit。a；bit。b；bit。c）；
pbit=&bit；
pbit…》a=0；
pbit…》b&=3；
pbit…》c｜=1；
printf（〃％d；％d；％dn〃；pbit…》a；pbit…》b；pbit…》c）；
｝
上例程序中定义了位域结构bs，三个位域为a；b；c。说明了bs类型的变量bit和指向bs类型的指针变量pbit。这表示位域也是可以使用指针的。
程序的9、10、11三行分别给三个位域赋值。（ 应注意赋值不能超过该位域的允许范围）程序第12行以整型量格式输出三个域的内容。第13行把位域变量bit的地址送给指针变量pbit。第14行用指针方式给位域a重新赋值，赋为0。第15行使用了复合的位运算符〃&=〃， 该行相当于： pbit…》b=pbit…》b&3位域b中原有值为7，与3作按位与运算的结果为3（111&011=011；十进制值为3）。同样，程序第16行中使用了复合位运算〃｜=〃， 相当于： pbit…》c=pbit…》c｜1其结果为15。程序第17行用指针方式输出了这三个域的值。
类型定义符ｔｙｐｅｄｅｆ
Ｃ语言不仅提供了丰富的数据类型，而且还允许由用户自己定义类型说明符，也就是说允许由用户为数据类型取“别名”。 类型定义符typedef即可用来完成此功能。例如，有整型量a；b；其说明如下： int aa；b； 其中int是整型变量的类型说明符。int的完整写法为integer，
为了增加程序的可读性，可把整型说明符用typedef定义为： typedef int INTEGER 这以后就可用INTEGER来代替int作整型变量的类型说明了。 例如： INTEGER a；b；它等效于： int a；b； 用typedef定义数组、指针、结构等类型将带来很大的方便，不仅使程序书写简单而且使意义更为明确，因而增强了可读性。例如：
typedef char NAME＇20＇； 表示NAME是字符数组类型，数组长度为20。
然后可用NAME 说明变量，如： NAME a1；a2；s1；s2；完全等效于： char a1＇20＇；a2＇20＇；s1＇20＇；s2＇20＇
又如：
typedef struct stu｛ char name＇20＇；
int age；
char sex；
｝ STU；
定义STU表示stu的结构类型，然后可用STU来说明结构变量： STU body1；body2；
typedef定义的一般形式为： typedef 原类型名 新类型名 其中原类型名中含有定义部分，新类型名一般用大写表示， 以
便于区别。在有时也可用宏定义来代替typedef的功能，但是宏定义是由预处理完成的，而typedef则是在编译时完成的，后者更为灵活方便。
本章小结
1。 枚举是一种基本数据类型。枚举变量的取值是有限的，枚举元素是常量，不是变量。
2。 枚举变量通常由赋值语句赋值，而不由动态输入赋值。枚举元素虽可由系统或用户定义一个顺序值，但枚举元素和整数并不相同，它们属于不同的类型。因此，也不能用printf语句来输出元素值（可输出顺序值）。
3。 位运算是Ｃ语言的一种特殊运算功能， 它是以二进制位为单位进行运算的。位运算符只有逻辑运算和移位运算两类。位运算符可以与赋值符一起组成复合赋值符。如&=；｜=；^=；》》=；