為什麼 C 中的聯合內禁止使用 `std::string` 物件？

為什麼std::string 在聯合中被禁止

在C 程式設計領域，聯合是一種特殊的結構，它允許在聯合中儲存各種數據類型共享記憶體地址。然而，對於聯合中的成員，有一個有趣的限制：禁止具有非平凡構造函數的類，包括 std::string。

非平凡構造函數的問題

根本原因可以追溯到工會的性質。聯合體中的成員從根本上來說是相互依賴的，在記憶體中佔據相同的物理空間。這種親密的關係在處理像 std::string 這樣的類別時帶來了挑戰，這些類別需要一個不平凡的建構子來初始化物件。

考慮以下聯合結構：

union U {
  int i;
  float f;
  std::string s;
};

作為一般規則，當聲明聯合體的變數時（例如，「U u;」），其所有成員都被有效地初始化為其預設值。然而，這種行為與非平凡構造函數的語意相矛盾，例如 std::string 所需的語意。

與共享記憶體空間的衝突

如前所述，聯合體中的成員共享相同的記憶體空間。因此，為一個成員指派值會自動使其他成員失效。如果我們為「u.s」指派一個值，「u.i」和「u.f」的內容將變得不可預測且可能無法使用。對於旨在無縫儲存不同資料類型的資料結構來說，這是不可接受的行為。

替代方案

雖然這項限制乍看之下可能令人沮喪，但它有助於維護資料的完整性和可靠性。聯合構造。 C 提供了諸如 boost::variant 或 boost::any 之類的替代機制，可以透過非平凡的建構函式來容納複雜資料類型的儲存。

結論

禁止在其中使用 std::string工會不僅僅是心血來潮或疏忽，而是經過深思熟慮的設計選擇，以確保工會行為的可預測性和高效性。透過了解基本原理，您可以有效地駕馭這個強大的資料結構的複雜性。

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