C++
組合

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備考

組合は非常に便利なツールですが、いくつかの重要な注意点があります：

  • 最も最近変更されたメンバーではないユニオンの要素にアクセスすることは、C ++標準に従って未定義の動作です。多くのC ++コンパイラはこのアクセスを明確な方法で許可していますが、これらは拡張であり、コンパイラ間で保証することはできません。

    std::variant （C ++ 17以降）はユニオンと似ていますが、現在の内容を示しています（可視状態の一部は、特定の時点で保持されている値の型です。そのタイプに）。

  • 実装では、必ずしも異なるサイズのメンバーを同じアドレスに揃える必要はありません。

基本的な連合機能

共用体は、すべての構成要素が重複するメモリーを占有する特殊な構造体です。 

union U {
    int a;
    short b;
    float c;
};
U u;

//Address of a and b will be equal
(void*)&u.a == (void*)&u.b;
(void*)&u.a == (void*)&u.c;

//Assigning to any union member changes the shared memory of all members
u.c = 4.f;
u.a = 5;
u.c != 4.f;

典型的な用途

共用体は、混合データ型を実装する場合など、排他的なデータのメモリ使用を最小限に抑えるのに便利です。 

struct AnyType {
    enum {
        IS_INT,
        IS_FLOAT
    } type;
    
    union Data {
        int as_int;
        float as_float;
    } value;

    AnyType(int i) : type(IS_INT) { value.as_int = i; }
    AnyType(float f) : type(IS_FLOAT) { value.as_float = f; }

    int get_int() const {
        if(type == IS_INT)
            return value.as_int;
        else
            return (int)value.as_float;
    }
    
    float get_float() const {
        if(type == IS_FLOAT)
            return value.as_float;
        else
            return (float)value.as_int;
    }
};

未定義の動作

union U {
    int a;
    short b;
    float c;
};
U u;

u.a = 10;
if (u.b == 10) {
   // this is undefined behavior since 'a' was the last member to be
   // written to. A lot of compilers will allow this and might issue a
   // warning, but the result will be "as expected"; this is a compiler
   // extension and cannot be guaranteed across compilers (i.e. this is
   // not compliant/portable code).
}


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