C++中union的应用剖析

 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_;}
};

TestUnion::Test

Union(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)
{
另：

union是个好东西，

union是个struct，里面所有成员共享一块内存，大小由size最大的member决定，存取成员的时候会以成员的类型来解析这块内存；

在gamedev中，union可以在这些方面有所作为：

换名：

 

struct Rename
...{
public:
    union
    ...{
        struct 
        ...{
            float x,y,z,w;
        };
        struct
        ...{
            float vec[4];
        };
    };
};

 这样我们既可以根据具体的含义来访问变量，也可以象数组一样的loop；

压缩：

 

struct Compression
...{
public:
    bool operator==(const Compression& arg) const ...{ return value==arg.value; }
    union
    ...{
        struct 
        ...{
            char a,b,c,d,e,f,g;
        };
        struct
        ...{
            long long value;
        };
    };
};

这样对于集中处理的情况，比如==，就会大幅度提高效率，象在64位机上，只要一次，或者传输数据的情况，压缩解压缩都非常方便；

危险：

匿名的union用法，不是standard，所以在compiler上要确认==>编译器移植性不好；

不同的机器操作系统上数据的size都是不一样，表示不一样，那么在用union的时候，尤其是在移植的时候，都是危险的情况；

但是如果系统，compiler都是一样的话，在合适的地方使用union还是可以的。