为啥工会成员数据没有默认初始化？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥工会成员数据没有默认初始化？

【英文标题】：Why aren't union member data default-initialized?为什么工会成员数据没有默认初始化？

【发布时间】：2021-08-19 23:50:07

【问题描述】：

AFAIK 一个类/结构/联合，它不会在构造函数初始化器列表中初始化其成员数据，然后它们被默认初始化。如果成员数据是内置整数类型，则它具有不确定的值。如果它是类类型，则调用其 default-ctor（需要可访问且不可删除的 default-ctor）。

这是我的例子：

struct A
    A()std::cout << "A()\n";
    A(int)std::cout << "A(int)\n";
    A(A const&)std::cout << "A(A const&)\n";
    ~A()std::cout << "~A()\n";
    A& operator = (A const& )std::cout << "=(Aconst&)\n"; return *this;
;

struct B
    B(int)std::cout << "B(int)\n"; // a_ and d_ are default-init
    double d_;
    A a_;
;

B b = 10;

输出：

A()
B(int)
~A()

没关系，因此构造函数B(int) 不会显式初始化其ctor-init 列表中的成员d_ 和a_，因此它们是默认初始化。 d_ 有一个未定义的值。而a_ 是默认初始化。

直到这里我都还好，但是 union 的成员呢：

union U
    U()std::cout << "U()\n"; // needed because a_'s class type has defined a user-defined version
    U(U const&)std::cout << "U(U const&)\n"; // needed as above
    ~U()std::cout << "~U()\n"; // needed as above
    A a_; // has defined copy-control members
    int i_;
;

U u1;
U u2 = u1;

输出：

U()
U(U const&)
~U()
~U()

如您所见：union U 没有在其 ctor-init-list 中初始化其成员数据 a_ 和 i_，这些成员也没有在类内初始化，但没有调用它们的构造函数！所以：

union 的成员数据是否在构造函数初始化列表中被默认初始化？谢谢！

【问题讨论】：

您希望union 准确调用哪个成员构造函数？如果多个联合成员属于定义了构造函数的类型怎么办？它不能多次初始化同一个内存。在将值实际分配给union 之前，它甚至不知道哪个成员处于活动状态。事实上，在 C++11 之前，联合甚至不能容纳定义了构造函数的成员。在现代 C++ 中处理同一内存中的多种类型的正确方法是尽可能使用std::variant 而不是union。

工会一次只有一个有效成员。您如何期望 C++ 选择初始化哪个？如果它们都是类类型，那么对它们进行初始化将是一个主要问题，因为第二次初始化会随机地覆盖之前由第一次初始化写入的内存。

您希望 C++ 如何选择初始化哪个？ 当然是心灵感应。我们应该用 C++8191 解决这个问题。

【参考方案1】：

如你所见：联合U没有初始化它的成员数据a_和i_

联合只有一个成员处于活动状态，因此永远不会出现可以初始化两个成员的情况。

如果您不在用户定义的构造函数中提供初始化程序，则不会初始化联合的成员。

【参考方案2】：

联合只是一个位置的多个名称（引用） 无论您修改哪个成员，都只会处理一个位置 因此所有其他成员都将被修改

union _Union
    int i;      //  4 bytes.
    long ll;    //  4 bytes.
    float f;    //  4 bytes.
    char*txt;   //  4 bytes.
;

sizeof(_Union)  =   4 bytes

如果结构体大小为 16 字节 联合的大小是最大成员的大小 如果上面的_Union 有另一个long long int 成员，那么它的大小将是 8 个字节 因为long long int 是 8

【讨论】：

停止使用以下划线开头的标识符，它们可能与核心语言的标识符发生冲突。