# （廣義的）聯合體 在C++98（或更早）版本中，union的成員類型，必須不含自定義構造/析構函數或者賦值操作符。 ``` union U { int m1; complex m2; //錯誤（明顯的）：complex擁有構造函數 //錯誤（不那么明顯）：string的內部數據只能嚴格地由其構造函數， // 拷貝構造函數，和析構函數去維護 string m3; }; ``` 亦即： ``` U u; // 使用哪個成員的構造函數呢？ u.m1 = 1; // 給整型成員賦值 string s = u.m3; //災難：從string成員拷貝 ``` 顯而易見，把值寫入一個成員，之后又讀取另外一個成員的做法是給自己找麻煩，然而人們往往并非刻意而為（多因失誤導致） 。 C++11對union的限制條件進行了放寬，以允許更靈活廣泛的成員類型。其中值得特別指出的是，帶有自定義構造函數/析構函數的類型現在也可作為union的成員了。此外，為使“靈活”不至成為脫韁野馬，新標準又特別引入了“第四條軍規”（譯注：參見下文），并倡導使用“可識別union”（譯注：參見下文Widget樣例以及Boost::Any和Boost::Variant）。 C++11中的對union的限制條件重新定義如下： * 不含虛函數（與C++98相同） * 不含引用成員（與C++98相同） * 沒有基類（與C++98相同） * 若union的某個成員的類型含有自定義構造/拷貝/析構函數，那么該union的相應構造/拷貝/析構函數將會被自動“禁用”（譯注：在C++11中我們可以使用delete關鍵字來“禁用”構造/析構函數），隨之而來的后果是：該union不能被實例化成對象。（新增的所謂“第四條軍規”） 例如： ``` union U1 { int m1; complex m2; // ok }; union U2 { int m1; string m3; // ok }; ``` 上述代碼看起來容易出問題（譯注：例如有人實例化了U2類型的對象并給其m1成員賦值之后，當union析構時，m3的析構函數可能會crash），但是有了第四條軍規，剛才的隱含問題便迎刃而解（譯注：通過編譯錯誤）。即： ``` U1 u; // ok u.m2 = {1,2}; // ok：給complex成員賦值 U2 u2; // 編譯錯誤: string類含有析構函數，因而U2的析構函數已被自動禁用 //（譯注：析構函數被禁用意味著不允許在棧上實例化U2對象，否則無法析構） U2 u3 = u2; // 編譯錯誤：string類含有拷貝構造函數， // 因而U2類型同樣也不能被拷貝構造 ``` 這樣看來，先前定義的U2幾乎沒什么實際用途了。唯一可能用到這種奇葩union的地方是，把它嵌到結構體里并且額外記錄其“當值”成員類型——也就是所謂的“可識別union”。樣例如下： ``` class Widget { // 用union存儲的“三態”Widget private: // 用以實現“可識別union”的“當值”類型標記 enum class Tag { point, number, text } type; union { // 三態的具體存儲形式 point p; // point類含有構造函數 int i; string s; // string類含有默認的構造/拷貝/析構函數 }; // ... // 由于string中存在拷貝函數，所以需要“手工拷貝”union Widget& operator=(const Widget& w) { // 譯注：從text態到text態 if (type==Tag::text && w.type==Tag::text) { s = w.s; // 直接使用string的賦值運算符 return *this; } // 譯注：從text態到其他態，意味著union不再用于存放string // 由于union的拷貝函數已被自動禁用， // 所以需要有人手工釋放string原先所占資源 if (type==Tag::text) s.~string(); // 此處需要顯式析構 switch (w.type) { case Tag::point: p = w.p; break; // 普通的拷貝 case Tag::number: i = w.i; break; // 譯注：C++98/03標準中的的原地拷貝構造語法 case Tag::text: new(&s)(w.s); break; // placement new } type = w.type; return *this; } }; }; ``` 其他參考文獻： * [N2544=08-0054] Alan Talbot, Lois Goldthwaite, Lawrence Crowl, and Jens Maurer: [Unrestricted unions (Revison 2)](http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2544.pdf) （翻譯：張瀟）