C++中union的应用剖析

    技术2022-05-11  145

    C++中union的应用剖析

    作者:袁小凯

    华南理工大学计算机研究所北区研发二部

    Email – ccplusplus@21cn.com

    前言

           熟悉C的程序员都知道union(联合体)的用法,利用union可以用相同的存储空间存储不同型别的数据类型,从而节省内存空间。当访问其内成员时可用”.””->”来直接访问。在C++出现后,它继承了union并保留了其在C中的特性。但是在C++中的union又有了新的扩展,这需要大家了解,要不然你会感到费解和迷惑。下面我讲两点。

    一、在union中存储对象

    Cunion中可以存储任意类型的内置数据类型,那么在C++union是否可以存储对象呢?还是让我们看一个例子吧,这比任何言语都能说明问题,不是吗?

    #pragma warning(disable : 4786)

    #include <iostream>

     

    using namespace std;

     

    class TestUnion

    {

    public:

           TestUnion(long l):data_(l)

           {

           };

           int data_;

    };

     

    typedef union _tagUtype_

    {

           TestUnion obj;

    }UT;

     

    int main (void)

    {

           return 0;

    }

    哦!太不幸了,这样不行,union中不可以存储TestUnion类的对象,但在Cunion可以存储struct呀,为什么不能存储类的对象呢?很简单,请问,在Cunion可以存储带有构造函数的struct吗?对了,在C中的struct是没有构造函数的。所以如果C++union可以存储有构造函数的类的对象就不太符合逻辑,那不是说C++C完全兼容吗?不错,正因为这一点,C++union不可以存储有构造函数的类的对象,但是可以存储不带构造函数的类的对象,这样就和C保持一致了,不想信你试试。对TestUnion类的声明进行如下修改:

    class TestUnion

    {

    public:

           int data_;

    };

    再进行编译,一切OK!。但是这样却失去了C++的构造初始化特性,这样做是没有任何意义的。那么大家是否认为我是在说废话(我也这么认为^_^)。我只是在说其在C++中的语义,并不是推荐大家使用(绝对不推荐)。但是我们可以在union中存储对象的指针,从而引用不同的对象类型。不用我再多说了吧,大家还是试试吧!

    二、类中union的初始化

           由于union的共享内存特点,我们可以使我们的类存储不同的型别而不浪费内存空间,在类中我们可以声明一个union存储不同型别的指针,示例如下:

    #pragma warning(disable : 4786)

    #include <iostream>

     

    using namespace std;

     

    class TestUnion

    {

           enum StoreType{Long,Const_CharP};

           union

           {

                  const char* ch_;

                  long       l_;

           } data_;

           StoreType stype_;

           TestUnion(TestUnion&);

           TestUnion& operator=(const TestUnion&);

    public:

           TestUnion(const char* ch);

           TestUnion(long l);

           operator const char*() const {return data_.ch_;}

           operator long() const {return data_.l_;}

    };

     

    TestUnion::TestUnion(const char* ch):data_.ch_(ch),stype_(Const_CharP)

    {

    }

     

    TestUnion::TestUnion(long l):data_.l_(l),stype_(Long)

    {

    }

     

    int main (void)

    {

           TestUnion pszobj("yuankai");

           TestUnion lobj(1234);

           cout<<static_cast<const char*>(pszobj)<<endl;

           cout<<lobj<<endl;

          

           return 0;

    }

     

           哎!真是不幸,编译都通不过,好象没有什么问题呀,为什么呢?data_.ch_(ch)data_.l_(l)有问题吗?如果你问一个C程序员他会告诉你,绝对没问题。你不会去怀疑编译器有问题吧!不好意思!我一开始就是这么想的,真是惭愧。费解,迷惑。让我们来看看构造TestUnion对象时发生了什么,这样你就会明白了。当创建TestUnion对象时,自然要调用其相应的构造函数,在构造函数中当然要调用其成员的构造函数,所以其要去调用union成员的构造函数,但是其为匿名的,有没有构造函数可调用,所以出错。很明显在C++unionclass一样它可以有构造函数,不能如此直接引用其成员。struct同样有这限制。只要我们给其定义一个构造函数什么问题都解决了。示例如下:

    class TestUnion

    {

           enum StoreType{Long,Const_CharP};

           union DataUnion                                                //不能匿名

           {

                  DataUnion(const char*);                              //声明const char*构造函数

                  DataUnion(long);                                          //声明long构造函数

                  const char* ch_;

                  long       l_;

           } data_;

           StoreType stype_;

           TestUnion(TestUnion&);

           TestUnion& operator=(const TestUnion&);

    public:

           TestUnion(const char* ch);

           TestUnion(long l);

           operator const char*() const {return data_.ch_;}

           operator long() const {return data_.l_;}

    };

     

    TestUnion::TestUnion(const char* ch):data_(ch),stype_(Const_CharP)

    {//注意data_(ch),这里直接引用data_

    }

     

    TestUnion::TestUnion(long l):data_(l),stype_(Long)

    {//注意data_(l),这里直接引用data_

    }

     

    TestUnion::DataUnion::DataUnion(const char* ch):ch_(ch)

    {

    }

     

    TestUnion::DataUnion::DataUnion(long l):l_(l)

    {

    }

     

           现在再编译,如果还不行,你怀疑编译器有问题是有理由的。好了就写这么多吧!希望对大家有帮助,我可是花了一个下午的时间呀!如果有什么错误,希望来信指出,很希望和大家共同探讨C++,共同进步(ccplusplus@21cn.com)。

     

    致谢!

     


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