最好使用 union 而不是 struct 的场景

Question

有人可以给我一些场景，在某些问题中使用 union 而不是 struct 是明智的吗？

谢谢

Answer 1

每当遇到数据瓶颈，并且有两条互斥但在同一数据结构中可用的数据时，明智的做法是使用联合。

假设我有两条具有相同数据的消息，除了两条数据之间互斥且大小接近（一个 32 位 int 和一个 4 字节数组）。我可以将两者结合起来，并且消息可以共享数据结构，而不会增加它们不会使用的大小。

注意问题：

未来数据可能不会相互排斥。
互斥数据的初始化。
为两条消息重用相同的数据实例（您需要确保切换出互斥的数据，或者接收者处理垃圾数据）。

使用联合来引用具有不同类型定义的相同数据是未定义的行为。所以：

• 不要使用联合来欺骗类型系统。
• 不要使用联合来存储指针和访问引用。
• 不要使用联合来创建更便宜的类型转换。

另外，不要将联合数据与可以从代码中的另一点删除的指针数据一起使用。您的联合中可能有一个已删除的指针，并且意外地使用其他定义引用了数据。

最重要的是，如果您不理解这个答案。 不要使用联合。

Answer 2

联合可以是获取数据结构的实际二进制表示的一种方法。

#include <iostream>
#include <iomanip>

union MyUnion {
    int integer;
    unsigned char bytes[sizeof(int)];
};

int main() {
    MyUnion foo;
    foo.integer = 42;
    std::cout << "My computer represents " << foo.integer << " as:";
    for (int i = 0; i < sizeof(foo.bytes); ++i) {
      std::cout << ' ' << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0')
                << static_cast<unsigned int>(foo.bytes[i]);
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

在 C++ 中还有其他方法可以实现此目的，但使用联合使意图变得相当透明。

请注意，结果可能会因平台（小端字节序与大端字节序）而异，也可能因编译器（它如何打包和填充数组和数据类型）而异。大多数时候，您不需要做这样的事情。

有时您必须处理具有多种不同解释的旧二进制格式。 （“如果第一个字节是 3，则下一个值是最多 16 个字节的以零结尾的 ASCII 字符串，否则，下一个 DWORD 对齐的 int 是资源块中的偏移量...”）。如果您了解所涉及的所有字节序和打包问题，则联合可以相对容易地分离这样的结构。