C语言枚举、结构体、共用体综合应用实例

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-08-23 05:58 266阅读 0赞

## C语言中使用用户建立数据类型时会接触结构体、共用体、枚举类型等，这些常见的类型在程序设计中实现功能常常会有很大的好处，也更能体现开发人员的专业性，也能使程序结构清晰，严谨。下面就以在嵌入式软件设计为例，根据实际问题说说枚举类型和结构体、共用体的应用。 ##

## 在此之前还是先看看一下这些常见类型的使用情况。 ##

## **结构体** ##

## struct 结构名 ##

## \{ ##

## 成员表列 ##

## \} ##

struct {
    
        int a;
    
        char b;
    
        double c;
    
    } s1;

## 或者 ##

struct SIMPLE{
    
        int a;
    
        char b;
    
        double c;
    
    };

## **共用体** ##

## union 共用体类型名 ##

## \{ ##

## 成员列表 ##

## \} ##

typedef union{
     char c;
     int a;
     int b;
    }Demo;

## **枚举类型** ##

## enum 枚举名\{ 枚举值表 \}; ##

enum weekday{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat };
    enum weekday a,b,c;

## 枚举常用switch-case开关语句联合使用。 ##

## 以上为基本用法，下面介绍这些类型的实际和综合应用。 ##

## 实例背景： 设计一个数据采集系统，能够对电网众多数据进行采集并通过总线（RS485）传输。 ##

## 设备：数据采集芯片、CPU等 ##

## 对硬件部分就不详细说明了，软件主要是对芯片驱动（包括LCD driver等）,以及通信协议等。下面就介绍这些常用模块中如何使用结构体、共用体、枚举等较好实现模块功能。 ##

## 先说枚举类型： ##

## 枚举主要是可以任意给枚举元素赋值 ##

enum {
      SYS_OK = 0,
      SYS_COMM_ERROR,
      SYS_COMM_RETRY,
      SYS_COMM_WAIT,
      SYS_REBOOT,
      SYS_OVER_THRESHOLD,
      SYS_UART_DEVICE_ID_ERROR,
      SYS_DEVICE_OPEN_CIRCUIT,
      SYS_DEVICE_SHORT_CIRCUIT,
      SYS_DEVICE_OVER_THRESHOLD,
    };

## 以上枚举类型中可以区分不同状态，这样根据枚举元素进行索引就可以判断系统处于哪一种状态中。下面是LCD驱动的一种写法： ##

enum
    {
            ComplexDigtalNumFirst_I       =  0,
    
            ComplexDigtalNumFirst_F       =  0,
    
            ComplexDigtalNumFirst_G       =  0,
    
            ComplexDigtalNumFirst_M       =  0,
    
            ComplexDigtalNumFirst_N       =  1,
    
            ComplexDigtalNumFirst_E       =  1,
    
            ComplexDigtalNumFirst_A       =  2,
    
            ComplexDigtalNumFirst_J       =  2,
    
            ComplexDigtalNumFirst_K       =  2,
    
            ComplexDigtalNumFirst_B       =  2,
    
            ComplexDigtalNumFirst_L       =  3,
    
            ComplexDigtalNumFirst_C       =  3,
    
            ComplexDigtalNumFirst_D       =  3,
    }

## 以上代码片段可以表示地址，也可以表示其他的含义，其实说简单点枚举类型就是功能划分比较清楚一点，还有就是写出来的程序比较规范一些，关键还是对数字的索引，但是每一个数字可以表示不同的含义，数字可以相同，使用起来比较灵活，在于使用者如何进行功能划分了。 ##

## **结构体的使用** ##

## 先看看STM32库函数中关于结构体的使用： ##

typedef struct 
    { 
    vu32 CRL; 
    vu32 CRH; 
    vu32 IDR; 
    vu32 ODR; 
    vu32 BSRR; 
    vu32 BRR; 
    vu32 LCKR; 
    } 
    GPIO_TypeDef; 
    typedef struct 
    { 
    vu32 EVCR; 
    vu32 MAPR; 
    vu32 EXTICR[4]; 
    } 
    AFIO_TypeDef;

## 在数据通信时，如果数据较多我们可以将很多数据打包发送，这时候结构体使用起来是很方便的： ##

typedef struct {          
        short year;
        unsigned char month;
        unsigned char day;
        unsigned char hour;
        unsigned char minute;
    }Date_S;
    
    typedef struct {
        int A_I;
        int B_I;
        int C_I;
        int N_I;
        int A_DMD;
        int B_DMD;
        int C_DMD;
        int N_DMD;
        int A_PECK;
        int B_PECK;
        int C_PECK;
        int N_PECK;
        Date_S A_PEAK_TIME;
        Date_S B_PEAK_TIME;
        Date_S C_PEAK_TIME;
        Date_S N_PEAK_TIME;
        int I_UNBAL;
        int U_A_B;
        int U_B_C;  
        int U_A_C;
        int UNBAL_ABC;
        int U_A_N;
        int U_B_N;
        int U_C_N;
        int UNBA_ABCN；
        int PQS_KW;
        int PQS_KVAR;
        int PQS_KVA;
        }

## 这样对于数据发送检验以及接收后拆包进行数据处理都挺方便，特别是使用结构指针时更灵活了。使用C语言写实际应用程序时，结构体的使用特别多，不管是游戏还是一些实用程序里面，包括linux底层(用C来写)，因为结构体里面可以是结构体、共用体等其他的类型，下面就给出了一个实际应用中结构体与共用体联合使用的实例： ##

union Package{
        struct Packet_base package_base;
        struct PACKDATA_Energy package_energy;
    };
    struct Frame{
        unsigned char head;// = 0x5A;
        unsigned char cmd;// = 0x64;
        unsigned char len; //= 5;
        union Package package;
        unsigned char seq; //= 0;
        unsigned short check;
        unsigned char tail;// = 0xF0;
    };

## 上面代码段是一段RS485通信进行数据传输的主要实现过程，考虑到数据长度问题，但是发送的数据包长度可能不同，每次只能发送一个数据包，如何处理这个问题呢？此处用共用体较好解决了这个问题，共用体所占用的内存只能是共用体中的内存最大的那个元素，比如说数据包Packet\_base package\_base、PACKDATA\_Energy package\_energy所占内存大小不一样，一个128Bytes另外一个200Bytes，最终加上head和tail以及校验和、数据包一起发送的时候长度就是变动的。如果不使用union，那么发送的数据长度局势固定的，可能会浪费内存，效率低，甚至还会出现无用错误数据，接收端不好处理。 ##

## 采用以上结构体用union，union内又使用其他的结构体方式能够灵活处理数据传输。关于结构体、共用体、枚举类型更多的使用方法可以参看一些官方库函数。 ##