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C++联合体union用法实例详解

作者:佚名    责任编辑:admin    更新时间:2022-06-22

   本文实例讲述了C++联合体union用法。分享给大家供大家参考。具体如下:

  我们应该按照C中的convention去使用union,这是我这篇文章要给出的观点。虽然C++使得我们可以扩展一些新的东西进去,但是,我建议你不要那样去做,看完这篇文章之后,我想你大概也是这么想的。

  C由于没有类的概念,所有类型其实都可以看作是基本类型的组合,因此在union中包含struct也就是一件很自然的事情了,到了C++之后,既然普遍认为C++中的struct与class基本等价,那么union中是否可以有类成员呢?先来看看如下的代码:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 struct TestUnion {    TestUnion() {} };   typedef union {    TestUnion obj; } UT;   int main (void) {    return 0; }

  编译该程序,我们将被告知:

  error C2620: union '__unnamed' : member 'obj' has user-defined constructor or non-trivial default constructor

  而如果去掉那个什么也没干的构造函数,则一切OK。

  为什么编译器不允许我们的union成员有构造函数呢?我无法找到关于这个问题的比较权威的解释,对这个问题,我的解释是:

  如果C++标准允许我们的union有构造函数,那么,在进行空间分配的时候要不要执行这个构造函数呢?如果答案是yes,那么如果TestUnion 的构造函数中包含了一些内存分配操作,或者其它对整个application状态的修改,那么,如果我今后要用到obj的话,事情可能还比较合理,但是如果我根本就不使用obj这个成员呢?由于obj的引入造成的对系统状态的修改显然是不合理的;反之,如果答案是no,那么一旦我们今后选中了obj来进行 操作,则所有信息都没有初始化(如果是普通的struct,没什么问题,但是,如果有虚函数呢?)。更进一步,假设现在我们的union不是只有一个 TestUnion obj,还有一个TestUnion2 obj2,二者均有构造函数,并且都在构造函数中执行了一些内存分配的工作(甚至干了很多其它事情),那么,如果先构造obj,后构造obj2,则执行的 结果几乎可以肯定会造成内存的泄漏。

  鉴于以上诸多麻烦(可能还有更多麻烦),在构造union时,编译器只负责分配空间,而不负责去执行附加的初始化工作,为了简化工作,只要我们提供了构造函数,就会收到上面的error。

  同理,除了不能加构造函数,析构函数/拷贝构造函数/赋值运算符也是不可以加。

  此外,如果我们的类中包含了任何virtual函数,编译时,我们将收到如下的错误信息:

  error C2621: union '__unnamed' : member 'obj' has copy constructor

  所以,打消在union中包含有构造函数/析构函数/拷贝构造函数/赋值运算符/虚函数的类成员变量的念头,老老实实用你的C风格struct吧!

  不过,定义普通的成员函数是OK的,因为这不会使得class与C风格的struct有任何本质区别,你完全可以将这样的class理解为一个C风格的struct + n个全局函数。

  现在,再看看在类中包含内部union时会有什么不同。看看下面的程序,并请注意阅读程序提示:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 class TestUnion {    union DataUnion    {    DataUnion(const char*);    DataUnion(long);    const char* ch_;    long l_;    } data_;     public:    TestUnion(const char* ch);    TestUnion(long l); };   TestUnion::TestUnion(const char* ch) : data_(ch) // if you want to use initialzing list to initiate a nested-union member, the union must not be anonymous and must have a constructor。 {}   TestUnion::TestUnion(long l) : data_(l) {}   TestUnion::DataUnion::DataUnion(const char* ch) : ch_(ch) {}   TestUnion::DataUnion::DataUnion(long l) : l_(l) {}   int main (void) {    return 0; }

  正如上面程序所示,C++中的union也可以包含构造函数,但是,这虽然被语言所支持,但实在是一种不佳的编程习惯,因此, 我不打算对上面的程序进行过多的说明。我更推荐如下的编程风格:

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  它完全是C风格的。

  所以,接受这个结论吧:

  请按照C中的convention去使用union,尽量不要尝试使用任何C++附加特性。

  union是个好东西,union是个struct,里面所有成员共享一块内存,大小由size最大的member决定,存取成员的时候会以成员的类型来解析这块内存;在gamedev中,union可以在这些方面有所作为:

  1. 换名:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 struct Rename { public: union { struct { float x,y,z,w; }; struct { float vec[4]; }; }; };

  这样我们既可以根据具体的含义来访问变量,也可以象数组一样的loop;

  2 .压缩:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 struct Compression { public: bool operator==(const Compression& arg) const { return value == arg.value; } union { struct { char a,b,c,d,e,f,g; }; struct { long long value; }; }; };