C++中在什么情况下使用共用体

在结构中，常使用共用体来模拟复杂的数据类型。共用体可将固定的内存空间解释为另一种类型，有些实现利用这一点进行类型转换或重新解释内存，但这种做法存在争议，而且可采用其他替代方式。如下示例程序演示了如何声明和使用共用体：

#include <iostream>
using namespace std;union SimpleUnion
{int num;char alphabet;
};struct ComplexType
{enum DataType{Int,Char} Type;union Value{int num;char alphabet;Value() {}~Value() {}}value;
};void DisplayComplexType(const ComplexType& obj)
{switch (obj.Type){case ComplexType::Int:cout << "Union contains number: " << obj.value.num << endl;break;case ComplexType::Char:cout << "Union contains character: " << obj.value.alphabet << endl;break;}
}int main()
{SimpleUnion u1, u2;u1.num = 2100;u2.alphabet = 'C';// Alternative using aggregate initialization:// SimpleUnion u1{ 2100 }, u2{ 'C' }; // Note that 'C' still initializes first / int membercout << "sizeof(u1) containing integer: " << sizeof(u1) << endl;cout << "sizeof(u2) containing character: " << sizeof(u2) << endl;ComplexType myData1, myData2;myData1.Type = ComplexType::Int;myData1.value.num = 2017;myData2.Type = ComplexType::Char;myData2.value.alphabet = 'X';DisplayComplexType(myData1);DisplayComplexType(myData2);return 0;
}

输出：

sizeof(u1) containing integer: 4
sizeof(u2) containing character: 4
Union contains number: 2017
Union contains character: X

分析：
这个示例表明， 对共用体 u1 和 u2 使用 sizeof()时， 返回的值相同（即为它们预留的内存空间相同），虽然 u1 被用来存储一个 int，而 u2 被用来存储一个比 int 短的 char。这是因为对于共用体，编译器为其预留最大成员占用的内存量。第 9～25 行定义了结构 ComplexType，它包含两个数据成员：类型为枚举 DataType 的 Type 和共用体 Value，其中前者用于指出后者存储的是哪种对象。换句话说，这个结构使用枚举来存储信息类型，并使用共用体来存储实际值。这是共用体的一种常见用法，例如，在Windows 应用程序编程中常用的结构 VARIANT 就以这样的方式使用了共用体。第 27～39 行定义了函数 DisplayComplexType()，它根据枚举的值执行 switch-case 结构中相应的 case 部分。出于演示考虑，这里的共用体包含构造函数和析构函数；就程序清单 9.16 而言，由于共用体包含的是普通数据类型，因此这些构造函数和析构函数是可选的，但如果共用体包含用户定义的数据类型（如类或结构），构造函数和析构函数就可能是必不可少的。

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