C++中使用union的几点思考

C++中使用union的几点思考

　　这段时间整理旧资料，看到一些文章，虽然讲的都是些小问题，不大可能用到，但也算是一个知识点，特整理出来与大家共享。与此相关的那篇文章的作者的有些理解是错误的，我写此文，也是纠正为了作者的一些错误认识。当然，如果我的理解有任何错误，也恳请大家批评指正。

　　C++虽说被B.S.称作一门新语言，但它毕竟与C有着千丝万缕的联系，虽然B.S.一再坚持，但我还是愿意把C++看作是C ++。

　　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:

　　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:

　　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:

　　class TestUnion
　　{
　　union DataUnion
　　{
　　const char* ch_;
　　long l_;
　　} data_;
　　
　　public:
　　TestUnion(const char* ch);
　　TestUnion(long l);
　　};

　　TestUnion::TestUnion(const char* ch)
　　{
　　data_。ch_ = ch;
　　}

　　TestUnion::TestUnion(long l)
　　{
　　data_。l_ = l;
　　}

　　int main (void)
　　{
　　return 0;
　　}

　　它完全是C风格的。