11 非受限联合类型

非受限联合类型

11.1 联合类型在C++中的局限性

过去C++标准规定，联合类型的成员变量类型不能是一个非平凡类型，即下面的代码不能通过编译：

union U
{
    int x1;
    float x2;
    std::string x3;		//存在自定义的构造函数
};

11.2 使用非受限联合类型

在C++11中，允许联合类型的成员可以是除了引用以外的所有类型。如果联合类型中存在非平凡类型，则必须手动提供联合类型的构造和析构函数。

1. 一个可以但不好的例子

下面的代码可以被使用，但是联合类型在声明时一般不能确定使用哪个成员，因此应用场景较少。

例如：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

union U
{
	U() :x3() {}						//存在非平凡类型，必须手动提供构造函数
    ~U() { x3.~basic_string(); }		//存在非平凡类型，必须手动提供析构函数
    int x1;
    float x2;
    std::string x3;
    std::vector<int> x4;
};

int main()
{
    U u;
    u.x3 = "hello world";		//使用的是x3成员
    std::cout << u.x3;
}

2. 一个更常见的例子

下面的例子使用了placement new的技巧（在某个确定的空间直接构造，此前内存是存在的）来初始化构造成员：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

union U
{
	U() {}						//存在非平凡类型，必须手动提供构造函数
    ~U() {}		//存在非平凡类型，必须手动提供析构函数
    int x1;
    float x2;
    std::string x3;
    std::vector<int> x4;
};

int main()
{
    U u;
    new(&u.x3) std::string("hello world");
    std::cout << u.x3 << std::endl;
	u.x3.~basic_string();
    
    new(&u.x4) std::vector<int>;
    u.x4.push_back(58);
    std::cout << u.x4[0] << std::endl;
    u.x4.~vector();
    
    return 0;
}

3. 非受限联合类型对静态变量的支持

与类基本一致

#include <iostream>

union U
{
    static int x1;
}
int U::x1 = 42;

int main()
{
    std::cout << U::x1 << std::endl;
}

发布于 2023-11-27