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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。

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