c++11 联合包含具有虚函数的数据成员

Question

#include <iostream>
class derive1{
  public:
    derive1() = default;
    ~derive1() = default;
    virtual void func() { std::cout << "derive 1" << std::endl; }
};

class derive2 {
  public:
    derive2() = default;
    ~derive2() = default;
    virtual void func() { std::cout << "derice 2" << std::endl; }
};

union classUnion {
  classUnion() {};
  ~classUnion() {};
  derive1 obj1;
  derive2 obj2;
};

int main() {
  classUnion u1;
  u1.obj1.func();  // <-- OK print 'derive 1'
  derive1 &dev1 = u1.obj1;
  dev1.func(); // <-- OK print 'derive 1'
  derive1 *ptr = &(u1.obj1);
  ptr->func(); // <-- core dump/seg fault
  return 0;
}

我认为 C++11 允许非平凡的构造函数（具有虚函数）。我看不出这里有什么问题。我用 "g++ -std=c+11 test.cpp" 编译它（gcc 4.8 和 gcc 5.0）。

Answer 1

问题是您从未在联合内初始化对象。至少，使其工作的最简单方法是以下小调整：

union classUnion {
  classUnion() {};
  ~classUnion() {};
  derive1 obj1={}; // unions can have one inline initializer
  derive2 obj2;
};

但是，如果您改为这样做：

int main() {
  classUnion u1;
  u1.obj1 = derive1{};
  ...
}

还是会崩溃。原因是因为您要分配给一个未初始化的对象，特别是您有一个用户定义的析构函数（即虚拟析构函数）。

考虑以下因素： (http://en.cppreference.com/w/cpp/language/union.)

If members of a union are classes with user-defined constructors and destructors, to switch the active member, explicit destructor and placement new are generally needed:

因此，要实际使用类虚函数（通常需要虚析构函数），您将需要使用 placement new 和手动销毁调用，如下所示：

int main() {
  classUnion u1;
  new (&u1.obj1) derive1{};
  ... // use obj1
  u1.obj1.~derive1();
  new (&u1.obj2) derive2{};
  ... // use obj2
  u1.obj2.~derive2();
}

Answer 2

在您的示例中，

None 对 func() 的调用是 OK，它们都是未定义的行为。 A union 不会默认初始化它的任何成员；如果要这样做，它会初始化哪一个？

为了演示这一点，将 non-static 数据成员添加到 derive1 并在 func() 中打印它，您将看到垃圾值，或者您的程序会更早崩溃。

class derive1{
  public:
    derive1() = default;
    ~derive1() = default;
    virtual void func() { std::cout << "derive 1 " << i << std::endl; }
    int i = 20;
};

Live demo

要修复您的示例，请将 union 构造函数更改为在 mem-initializer-list

中构造 obj1

classUnion() : obj1() {};

或为 obj1

添加一个 brace-or-equal 初始值设定项

 derive1 obj1 = {};

至于为什么前两次调用 func() 在你的例子中似乎有效，我猜 gcc 内联了那些函数调用，但在处理 [=21= 时它没有这样做], 导致最后一次调用失败。

c++11 联合包含具有虚函数的数据成员

c++11 union contains data member with virtual function

c++

unions

c++11