C++ 联合用法

Question

到目前为止，我只是使用联合来存储成员 A 或成员 B。
我现在确实发现自己想要 在运行时 更改使用的成员。

union NextGen {
    std::shared_ptr<TreeRecord> Child = nullptr;
    std::vector<std::shared_ptr<TreeRecord>> Children;
};

我目前的使用情况：

void TreeRecord::AddChild(const std::shared_ptr<TreeRecord>& NewChild) {
    if(_childCount == 0) {
        _nextGeneration.Child = NewChild;
        _childCount++;
    } else if(_childCount == 1) {
        //This is not clear to me:
        //Do I have to set Child to nullptr first?
        //Do I need to clear the Children vecor?
        //Or will it work like this?
        _nextGeneration.Children.push_back(_nextGeneration.Child);
        _nextGeneration.Children.push_back(NewChild);
        _childCount++;
    } else {
        _nextGeneration.Children.push_back(NewChild);
        _childCount++;
    }
}

新实现（尝试）：

typedef std::shared_ptr<TreeRecord> singlechild_type;
typedef std::vector<std::shared_ptr<TreeRecord>> children_type;



union {
    singlechild_type _child;
    children_type _children;
};



void TreeRecord::AddChild(const singlechild_type& NewChild) {
    if(_childCount == 0) {
        _child = NewChild;
        _childCount = 1;

    } else if(_childCount == 1) {
        singlechild_type currentChild = _child; //Copy pointer
        _child.~singlechild_type(); //Destruct old union member
        new (&_children) children_type(); //Construct new union member
        _children.push_back(currentChild); //Add old child to vector
        _children.push_back(NewChild); //Add new child to vector
        _childCount = 2;

    } else {
        _children.push_back(NewChild);
        _childCount++;
    }
}

Answer 1

您需要 C++11 compliant compiler. Read about union-s。

一般情况下，需要显式调用旧联合成员的析构函数，然后再调用新联合成员的构造函数。实际上，你最好有 tagged unions，实际的 union 是匿名的，并且是某些 class:

的成员

class TreeRecord;

class TreeRecord {
   bool hassinglechild;
   typedef std::shared_ptr<TreeRecord> singlechild_type;
   typedef std::vector<std::shared_ptr<TreeRecord>> children_type;
   union {
     singlechild_type child;  // when hassinglechild is true
     children_type children;  // when hassinglechild is false
   }
   TreeRecord() : hassinglechild(true), child(nullptr) {};
   void set_child(TreeRecord&ch) {
     if (!hassinglechild) {
       children.~children_type();
       hassinglechild = true;
       new (&child) singlechild_type(nullptr);
     };
     child = ch;
   }
   /// other constructors and destructors skipped
   /// more code needed, per rule of five
}

请注意，我显式调用析构函数 ~children_type() 然后我使用位置 new 来显式调用 child 的构造函数.

别忘了关注rule of five。所以你需要更多上面的代码

另见 boost::variant

顺便说一下，您的代码建议您区分 child 的情况和 children 的 one-element 向量的情况。那是自愿的和有意义的吗？

PS。在某些语言中，特别是 Ocaml，标记联合（a.k.a.sum 类型）比在 C++11 中更容易定义和实现....参见 algebraic data types.

的维基页面

Answer 2

请注意，使用 union 的多个元素会同时调用未定义的行为，例如

    _nextGeneration.Children.push_back(_nextGeneration.Child);

正如@BasileStarynkevitch 提到的，一种方法是避免这是一个标记联合。

C++ 联合用法

C++ Union usage

c++

unions