Union的迷思

1、什么是聯(lián)合？
   “聯(lián)合”是一種特殊的類，也是一種構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 在一個(gè)“聯(lián)合”內(nèi)可以定義多種不同的數(shù)據(jù)類型， 一個(gè)被說(shuō)明為該“聯(lián)合”類型的變量中，允許裝入該“聯(lián)合”所定義的任何一種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)共享同一段內(nèi)存，已達(dá)到節(jié)省空間的目的（還有一個(gè)節(jié)省空間的類型：位域）。 這是一個(gè)非常特殊的地方，也是聯(lián)合的特征。另外，同struct一樣，聯(lián)合默認(rèn)訪問(wèn)權(quán)限也是公有的，并且，也具有成員函數(shù)。

2、聯(lián)合與結(jié)構(gòu)的區(qū)別？
   “聯(lián)合”與“結(jié)構(gòu)”有一些相似之處。但兩者有本質(zhì)上的不同。在結(jié)構(gòu)中各成員有各自的內(nèi)存空間， 一個(gè)結(jié)構(gòu)變量的總長(zhǎng)度是各成員長(zhǎng)度之和（空結(jié)構(gòu)除外，同時(shí)不考慮邊界調(diào)整）。而在“聯(lián)合”中，各成員共享一段內(nèi)存空間， 一個(gè)聯(lián)合變量的長(zhǎng)度等于各成員中最長(zhǎng)的長(zhǎng)度。應(yīng)該說(shuō)明的是， 這里所謂的共享不是指把多個(gè)成員同時(shí)裝入一個(gè)聯(lián)合變量?jī)?nèi)， 而是指該聯(lián)合變量可被賦予任一成員值，但每次只能賦一種值， 賦入新值則沖去舊值。

3、如何定義？
   例如：
    union test
    {
      test() { }
      int office;
      char teacher[5];
    };
    定義了一個(gè)名為test的聯(lián)合類型，它含有兩個(gè)成員，一個(gè)為整型，成員名為office；另一個(gè)為字符數(shù)組，數(shù)組名為teacher。聯(lián)合定義之后，即可進(jìn)行聯(lián)合變量說(shuō)明，被說(shuō)明為test類型的變量，可以存放整型量office或存放字符數(shù)組teacher。

4、如何說(shuō)明？
   聯(lián)合變量的說(shuō)明有三種形式：先定義再說(shuō)明、定義同時(shí)說(shuō)明和直接說(shuō)明。
   以test類型為例，說(shuō)明如下：
    1) union test
       {
         int office;
         char teacher[5];
       };
       union test a,b;    /*說(shuō)明a,b為test類型*/
    2) union test
       {
         int office;
         char teacher[5];
       } a,b;
    3) union
       {
         int office;
         char teacher[5];
       } a,b;
       經(jīng)說(shuō)明后的a,b變量均為test類型。
    a,b變量的長(zhǎng)度應(yīng)等于test的成員中最長(zhǎng)的長(zhǎng)度，即等于teacher數(shù)組的長(zhǎng)度，共5個(gè)字節(jié)。a,b變量如賦予整型值時(shí)，只使用了4個(gè)字節(jié)，而賦予字符數(shù)組時(shí)，可用5個(gè)字節(jié)。

5、如何使用？
   對(duì)聯(lián)合變量的賦值，使用都只能是對(duì)變量的成員進(jìn)行。
   聯(lián)合變量的成員表示為：聯(lián)合變量名.成員名 
   例如，a被說(shuō)明為test類型的變量之后，可使用a.class、a.office 
   不允許只用聯(lián)合變量名作賦值或其它操作，也不允許對(duì)聯(lián)合變量作初始化賦值，賦值只能在程序中進(jìn)行。
   還要再?gòu)?qiáng)調(diào)說(shuō)明的是，一個(gè)聯(lián)合變量，每次只能賦予一個(gè)成員值。換句話說(shuō)，一個(gè)聯(lián)合變量的值就是聯(lián)合變員的某一個(gè)成員值。

6、匿名聯(lián)合
   匿名聯(lián)合僅僅通知編譯器它的成員變量共同享一個(gè)地址,而變量本身是直接引用的,不使用通常的點(diǎn)號(hào)運(yùn)算符語(yǔ)法.例如：
     ＃i nclude <iostream>
     void main()
     {
         union{ 
                int test;
                char c; 
               };         
        test=5;
        c=´a´;
        std::cout<<i<<" "<<c;
     }
    正如所見(jiàn)到的,聯(lián)合成分象聲明的普通局部變量那樣被引用,事實(shí)上對(duì)于程序而言,這也正是使用這些變量的方式.另外,盡管被定義在一個(gè)聯(lián)合聲明中,他們與同一個(gè)程序快那的任何其他局部變量具有相同的作用域級(jí)別.這意味這匿名聯(lián)合內(nèi)的成員的名稱不能與同一個(gè)作用域內(nèi)的其他一直標(biāo)志符沖突.
    對(duì)匿名聯(lián)合還存在如下限制:
    因?yàn)槟涿?lián)合不使用點(diǎn)運(yùn)算符，所以包含在匿名聯(lián)合內(nèi)的元素必須是數(shù)據(jù),不允許有成員函數(shù)，也不能包含私有或受保護(hù)的成員。還有,全局匿名聯(lián)合必須是靜態(tài)(static)的，否則就必須放在匿名名字空間中。

7、幾點(diǎn)需要討論的地方：
   1、聯(lián)合里面那些東西不能存放？
      我們知道，聯(lián)合里面的東西共享內(nèi)存，所以靜態(tài)、引用都不能用，因?yàn)樗麄儾豢赡芄蚕韮?nèi)存。
   2、類可以放入聯(lián)合嗎？
      我們先看一個(gè)例子：
      class Test
      {
      public:
    Test():data(0) { }
      private:
          int data;
      };

     typedef union _test
     {
 Test test;  
     }UI;  
     編譯通不過(guò)，為什么呢？
     因?yàn)槁?lián)合里不允許存放帶有構(gòu)造函數(shù)、析夠函數(shù)、復(fù)制拷貝操作符等的類，因?yàn)樗麄児蚕韮?nèi)存，編譯器無(wú)法保證這些對(duì)象不被破壞，也無(wú)法保證離開(kāi)時(shí)調(diào)用析夠函數(shù)。
    3、又是匿名惹的禍？？
       我們先看下一段代碼： 
 class test
 {
        public:
             test(const  char* p);
             test(int in);
             const operator char*() const {return data.ch;}
             operator long() const {return data.l;}
        private:
     enum type {Int, String };
            union
     {
  const char* ch;
  int i;
      }datatype;
      type stype;
      test(test&);
      test& operator=(const test&);
        };
       test::test(const  char *p):stype(String),datatype.ch(p)     { }
       test::test(int in):stype(Int),datatype.l(i)     { }
     看出什么問(wèn)題了嗎？呵呵，編譯通不過(guò)。為什么呢？難道datatype.ch(p)和datatype.l(i)有問(wèn)題嗎？
     哈哈，問(wèn)題在哪呢？讓我們來(lái)看看構(gòu)造test對(duì)象時(shí)發(fā)生了什么，當(dāng)創(chuàng)建test對(duì)象時(shí)，自然要調(diào)用其相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)，在構(gòu)造函數(shù)中當(dāng)然要調(diào)用其成員的構(gòu)造函數(shù)，所以其要去調(diào)用datatype成員的構(gòu)造函數(shù)，但是他沒(méi)有構(gòu)造函數(shù)可調(diào)用，所以出錯(cuò)。
     注意了，這里可并不是匿名聯(lián)合！因?yàn)樗竺婢o跟了個(gè)data!
    4、如何有效的防止訪問(wèn)出錯(cuò)？
       使用聯(lián)合可以節(jié)省內(nèi)存空間，但是也有一定的風(fēng)險(xiǎn)：通過(guò)一個(gè)不適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)成員獲取當(dāng)前對(duì)象的值！例如上面的ch、i交錯(cuò)訪問(wèn)。
       為了防止這樣的錯(cuò)誤，我們必須定義一個(gè)額外的對(duì)象，來(lái)跟蹤當(dāng)前被存儲(chǔ)在聯(lián)合中的值得類型，我們稱這個(gè)額外的對(duì)象為：union的判別式。
       一個(gè)比較好的經(jīng)驗(yàn)是，在處理作為類成員的union對(duì)象時(shí)，為所有union數(shù)據(jù)類型提供一組訪問(wèn)函數(shù)。