Question

我正在更新我的结构，我想要添加一个std :: string成员。原始结构如下所示：

struct Value {
  uint64_t lastUpdated;

  union {
    uint64_t ui;
    int64_t i;
    float f;
    bool b;
  };
};

当然，将一个std :: string成员添加到union会导致编译错误，因为通常需要添加该对象的非平凡构造函数。 In the case of std::string (text from informit.com)

由于std :: string定义了所有六个特殊成员函数，因此U将具有一个隐式删除的默认构造函数，复制构造函数，复制赋值运算符，移动构造函数，移动赋值运算符和析构函数。实际上，这意味着除非您明确定义一些或所有特殊成员函数，否则无法创建U的实例。

然后网站继续提供以下示例代码：

union U
{
int a;
int b;
string s;
U();
~U();
};

但是，我在结构中使用匿名联合。我在freenode上问了## C ++，他们告诉我这样做的正确方法是将构造函数放在struct中，然后给我这个示例代码：

#include <new>

struct Point  {
    Point() {}
    Point(int x, int y): x_(x), y_(y) {}
    int x_, y_;
};

struct Foo
{
  Foo() { new(&p) Point(); }
  union {
    int z;
    double w;
    Point p;
  };
};

int main(void)
{
}

但是从那里我无法想象如何制作std :: string需要定义的其他特殊函数，而且，我不完全清楚该示例中的ctor是如何工作的。

我可以让某人向我解释这一点吗？

Answer 1

此处无需安置新内容。

变体成员不会被编译器生成的构造函数初始化，但是选择一个并使用普通的 ctor-initializer-list 初始化它应该没有问题。在匿名联合内部声明的成员实际上是包含类的成员，并且可以在包含类的构造函数中初始化。

9.5节中描述了这种行为。 [class.union]：

union-like 类是一个联合或类，它具有匿名联合作为直接成员。类似联合的类X具有一组变体成员。如果X是联合，则其变体成员是非静态数据成员;否则，其变体成员是X成员的所有匿名联合的非静态数据成员。

和第12.6.2节[class.base.init]：

ctor-initializer 可以初始化构造函数类的变体成员。如果 ctor-initializer 为同一成员或同一基类指定了多个 mem-initializer ，则 ctor-initializer 生病了-formed。

所以代码可以简单：

#include <new>

struct Point  {
    Point() {}
    Point(int x, int y): x_(x), y_(y) {}
    int x_, y_;
};

struct Foo
{
  Foo() : p() {} // usual everyday initialization in the ctor-initializer
  union {
    int z;
    double w;
    Point p;
  };
};

int main(void)
{
}

当然，在构建器中初始化的另一个变体成员之外，仍然应该使用placement new。

Answer 2

new (&p) Point()示例是对标准展示位置new运算符的调用（通过展示位置新表达式），因此您需要包含<new>。该特定运算符的特殊之处在于它不分配内存，它只返回传递给它的内容（在这种情况下它是&p参数）。表达式的最终结果是已经构造了一个对象。

如果将此语法与显式析构函数调用结合使用，则可以完全控制对象的生命周期：

// Let's assume storage_type is a type
// that is appropriate for our purposes
storage_type storage;

std::string* p = new (&storage) std::string;
// p now points to an std::string that resides in our storage
// it was default constructed

// *p can now be used like any other string
*p = "foo";

// Needed to get around a quirk of the language
using string_type = std::string;

// We now explicitly destroy it:
p->~string_type();
// Not possible:
// p->~std::string();

// This did nothing to our storage however
// We can even reuse it
p = new (&storage) std::string("foo");

// Let's not forget to destroy our newest object
p->~string_type();

你应该在std::string课程中构建和销毁s成员（我们称之为Value）的时间和地点取决于s的使用模式。在这个最小的例子中，你永远不会在特殊成员中构造（并因此破坏）它：

struct Value {
    Value() {}

    Value(Value const&) = delete;
    Value& operator=(Value const&) = delete;

    Value(Value&&) = delete;
    Value& operator=(Value&&) = delete;

    ~Value() {}

    uint64_t lastUpdated;

    union {
        uint64_t ui;
        int64_t i;
        float f;
        bool b;
        std::string s;
    };
};

以下是Value：

的有效用法

Value v;
new (&v.s) std::string("foo");
something_taking_a_string(v.s);
using string_type = std::string;
v.s.~string_type();

您可能已经注意到，我禁用了复制和移动Value。这样做的原因是我们不能复制或移动联盟的适当活动成员，而不知道它是哪一个是活动的，如果有的话。

C ++ 11与非平凡成员的匿名联合

2 个答案: