C++ 中的联合

在 C++ 中，联合 是一种用户定义的数据类型，允许您在同一内存位置存储不同的数据类型。但是，联合一次只能存储一个成员变量，这意味着如果您为一个成员赋值，则存储在另一个成员中的先前值将被覆盖。联合的大小取决于其最大成员的大小。

联合声明

要声明联合，请使用 union 关键字，后跟 tag_name(联合名称)，然后在花括号内声明联合成员及其数据类型。声明以分号结尾。

以下是声明联合的语法 -

union UnionName {
  dataType1 member1;
  dataType2 member2;
  // more members
};

示例

以下是基于上述语法声明联合体的简短示例 -

union UnionName {
    int intValue; // 整数值成员
    float floatValue; // 浮点值成员
    char charValue; // 字符值成员
};

声明联合体变量

声明联合体后，需要声明其变量以访问和操作其成员。

以下是声明联合体变量的语法 -

union_name 变量;

访问联合体成员

声明联合体变量后，可以使用点运算符 (.) 访问联合体成员。

以下是访问联合成员的语法 -

union_variable.member

C++ 联合示例

以下是一个完整的联合示例，演示了它的工作原理 -

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

union Data {
    int intValue; // 整数值成员
    float floatValue; // 浮点值成员
    char strValue[50]; // 字符串值成员
};

int main() {
  // 定义一个联合变量
  Data data;

  data.intValue = 2006;
  cout << "TutorialsPoint: Founded in " << data.intValue << endl;

  // 覆盖先前的整数值
  data.floatValue = 5.75f;
  cout << "My Float value is: " << data.floatValue << endl;

  // 覆盖先前的浮点值
  strcpy(data.strValue, "Hello TutorialsPoint Learner");
  cout << data.strValue << endl;

  // 分配字符串后访问整数
  cout << "Integer after string assignment: " << data.intValue << endl;
  // 未定义的行为

  return 0;
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果 -

TutorialsPoint: Founded in 2006
My Float value is: 5.75
Hello TutorialsPoint Learner
Integer after string assignment: 1819043144

说明

上述示例演示了联合体的使用、创建和访问方法。

• 首先，定义一个名为 Data 的联合体，它包含三个成员:int intValue、float floatValue 和 char strValue[50]，其中只有一个成员在任意时刻可以保存值。
• 由于联合体的大小由其中最大的成员决定，在本例中为 char 数组。
• 在 int main() 函数体中声明了一个联合变量 data。
• 要分配和访问成员，所有成员都使用"."赋值。分别为 data.intValue。
• 对于浮点型值，浮点型成员 floatValue 被赋值为 5.75。
• 但是，由于联合体一次只能保存一个值，因此 intValue 的先前值会被覆盖，尽管它仍然占用相同的内存空间。
• 现在，当代码在 intValue 被字符串赋值覆盖后尝试打印它时，最终会导致 未定义的行为，整数值不再有效，访问它可能会得到与输出中所示的意外结果。

匿名联合

匿名联合是一种特殊类型的联合，它没有名称。这有助于简化代码，因为您可以直接访问联合成员，而无需指定联合变量名称。

语法

以下是匿名联合的简单语法，它声明时没有任何名称，允许直接访问其成员 -

union {
  dataType1 member1;
  dataType2 member2;
  // additional members...
};

示例

以下是基于上述语法的匿名联合示例 -

#include <iostream>

#include <cstring>

using namespace std; // 使用标准命名空间

int main() {
  // 匿名联合声明
  union {
    int intValue;
    float floatValue;
    char strValue[50];
  };

  // 分配一个整数值
  intValue = 2006;
  cout << "Integer Value: " << intValue << endl;

  // 分配一个浮点值(覆盖先前的整数值)
  floatValue = 3.14 f;
  cout << "Float Value: " << floatValue << endl;

  // 分配一个字符串值(覆盖先前的浮点值)
  strcpy(strValue, "Hello, TutorialsPoint Learner!");
  cout << "String Value: " << strValue << endl;

  // 字符串赋值后访问整数(未定义的行为)
  cout << "Integer after string assignment: " << intValue << endl;

  return 0;
}

当编译并执行上述代码时，它会产生以下结果 -

Integer Value: 2006
Float Value: 3.14
String Value: Hello, TutorialsPoint Learner!
Integer after string assignment: 1819043144

类联合体

在 C++ 中，类联合体被定义为包含至少一个匿名联合体作为成员的类。这些匿名联合体中定义的数据成员称为变体成员。这些数据结构封装了联合体的概念，但提供了额外的类型安全性和可用性特性。

它们通常结合使用成员变量和某种机制(例如枚举器)来跟踪当前处于活动状态的类型。

语法

以下是类联合体的基本语法，其中使用class关键字定义类，后跟类名(此处为 UnionLikeClass)

class UnionLikeClass {
public:
    union {
        dataType1 member1; // 类型为 dataType1 的成员
        dataType2 member2; // 类型为 dataType2 的成员
        // 附加成员...
    };
};

示例

以下是基于上述语法的类似 Union 的类的示例:

#include <iostream>

#include <cstring>

using namespace std;

class UnionLikeClass {
  public:
    // 匿名联合声明
    union {
        int intValue; // 整数值成员
        float floatValue; // 浮点值成员
        char strValue[50]; // 字符串值成员
    };

  // 显示当前值的方法
  void display() {
    cout << "Integer Value: " << intValue << endl;
    cout << "Float Value: " << floatValue << endl;
    cout << "String Value: " << strValue << endl;
  }
};

int main() {

  // 创建 UnionLikeClass 的实例
  UnionLikeClass data;

  data.intValue = 2006;
  cout << "TutorialsPoint: Founded in " << data.intValue << endl;

  data.floatValue = 3.14f;
  cout << "Assigned Float Value: " << data.floatValue << endl;

  // 分配一个字符串值(覆盖先前的浮点值)
  strcpy(data.strValue, "Hello, Union Like Class!");
  cout << "Assigned String Value: " << data.strValue << endl;

  // 字符串赋值后访问整数(未定义的行为)
  cout << "Integer after string assignment: " << data.intValue << endl;
  // 未定义的行为

  return 0;
}

TutorialsPoint: Founded in 2006
Assigned Float Value: 3.14
Assigned String Value: Hello, Union Like Class!
Integer after string assignment: 1819043144