為什麼不能在 C 聯合中使用 `std::string`？

為什麼編譯器不允許在 Union 使用 std::string？

使用 C 時，通常需要使用資料結構可以儲存不同類型的資料。一種這樣的結構是聯合，它將多個變數分配給同一記憶體位置。然而，出現了一個關於聯合對其成員的限制的常見問題。

一個重要的限制是無法在聯合中包含具有重要複製建構子的類別。這包括像 std::string 這樣的類別。要理解原因，請考慮以下場景：

union U {
  std::string x;
  std::vector<int> y;
};

U u; // <--

傳統上，在結構體中，初始化 u.x 或 u.y 會將它們設為預設值。然而，在聯合體中，所有成員共享相同的位址，因此不可能在不覆蓋資料的情況下為兩個成員分配值。如果兩個成員都未初始化，則使用它們將導致未定義的行為。

C 98 透過禁止具有非平凡建構子的類別成為聯合成員來解決此問題。具體來說，它在§9.5/1中指出：

「具有非平凡建構子（12.1）、非平凡複製建構子（12.8）、非平凡析構函數（12.4）的類別的對象，或非平凡的複製賦值運算子（13.5.3，12.8）不能是聯合的成員，這樣的陣列也不能物件。

C 0x 在某種程度上放寬了此規則（§9.5/2），最多允許一個非靜態帶有大括號或等號初始值設定項的資料成員。然而，為聯合編寫無錯誤的複製構造函數和析構函數仍然很複雜。因此，標記聯合或第三方函式庫（如 boost::variant 和 boost::any）為處理異質資料提供了替代解決方案。

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