C++中union的应用剖析

本文探讨了C++中联合体(union)的高级用法,包括如何在联合体中存储对象及类中联合体的初始化问题。通过实例解析了联合体在C++中的特性和限制。

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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"."和"->"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

在C中union中可以存储任意类型的内置数据类型,那么在C++中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 
  • using namespace std;
  • class TestUnion
  • {
  •  public:
  •  TestUnion(long l):data_(l)
  •  {
  •  };
  •  int data_;
  • };
  • typedef union _tagUtype_
  • {
  •  TestUnion obj;
  • }UT;
  • int main (void
  • {
  •  return 0;

这样不行,union中不可以存储TestUnion类的对象,但在C中union可以存储struct呀,为什么不能存储类的对象呢?很简单,请问,在C中union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++中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++和C完全兼容吗?不错,正因为这一点,C++中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,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 
  • 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<(pszobj)< cout< 
  • return 0;
  • }

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)和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++中union和class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_;}
  • };

 
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