C++ 语言特性12 - 联合体类型

一：概述

        C和C++中的联合体概念是类似的，联合体允许在同一个内存位置存储不同的数据类型，即多个对象共享同一片内存。但是，C++11对union进行了扩展，使其更加灵活和强大。以下是C语言和C++11中union的主要差异：

1. C语言中的union：

• 成员限制：C语言中的union只能包含POD（Plain Old Data）类型，即不能包含构造函数、析构函数或虚函数的类型。

• 匿名联合体：C语言支持匿名联合体，这允许在结构体中定义没有名字的union。

• 大小：union的大小等于最大成员的大小。

• 对齐：union的对齐方式通常与最大成员的对齐方式相同。

• 构造和析构：C语言中的union成员不会自动调用构造函数或析构函数。

2. C++11中的union：

• 非受限联合体：C++11允许union包含非POD类型，包括具有构造函数和析构函数的类。

• 委托构造函数：C++11允许在union中使用委托构造函数。

• 静态成员：C++11允许union拥有静态成员函数。

• 继承：C++11中的union可以继承其他类型，并且可以作为基类。

• 成员函数：union可以拥有成员函数，但不能有虚函数。

• 默认构造函数：如果union包含非POD类型，其默认构造函数可能会被删除。

二：例子

    1. C语言中例子

#include <stdio.h>union Data {int i;float f;char str[20];
};int main() {union Data d;d.i = 42;printf("d.i = %d\n", d.i);// d.f = 3.14; // 也可以选择使用浮点数成员// strcpy(d.str, "Hello, World!"); // 或者使用字符数组成员return 0;
}

2. C++语言的例子

#include <iostream>
#include <string>union Data {int i;double d;std::string s;  // 非POD类型Data() : i(0), d(0.0) {}  // 默认构造函数
};int main() {Data d;d.i = 42;std::cout << "d.i = " << d.i << std::endl;// d.d = 3.14; // 也可以选择使用浮点数成员// d.s = "Hello, World!"; // 或者使用字符串成员return 0;
}

三：注意事项

1. 类型安全：C++11中的union提供了更多的类型安全特性，但使用时仍需小心。

2. 未定义行为：在union的非活跃成员上进行读取操作是未定义行为（union中被存储值的成员被称为活跃成员，而其他没有存储值的成员被称为非活跃成员）。

3. 构造和析构：如果union包含有构造函数和析构函数的非POD类型，需要手动管理这些成员的构造和析构。

4. C++11特性：使用C++11的union特性时，需要确保编译器支持这些特性。