Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

char cval;

int ival;

double dval;

};

Определение объединения начинается с ключевого слова union, за которым следует имя объединения (не обязательно) и набор его членов, заключенный в фигурные скобки. Этот код определяет объединение по имени Token, способное содержать значение типа char, intили double.

Имя объединения — это имя типа. Подобно встроенным типам, по умолчанию объединения не инициализированы. Объединение можно явно инициализировать таким же образом, как и агрегатные классы (см. раздел 7.5.5), — при помощи инициализаторов, заключенных в фигурные скобки:

Token first_token = {'a'}; // инициализирует член cval

Token last_token; // не инициализированный объект Token

Token *pt = new Token; // указатель на не инициализированный

// объект Token

Если инициализатор есть, он используется для инициализации первого члена. Следовательно, инициализация объединения first_tokenприсваивает значение его члену cval.

К членам объекта типа объединения обращаются при помощи обычных операторов доступа к члену:

last_token.cval = 'z';

pt->ival = 42;

Присвоение значения переменной-члену объекта объединения делает другие его переменные-члены неопределенными. В результате при использовании объединения следует всегда знать, какое именно значение в настоящее время хранится в нем. В зависимости от типов членов возвращение или присвоение хранимого в объединении значения при помощи неправильной переменной-члена может привести к аварийному отказу или неправильному поведению программы.

Анонимное объединение (anonymous union) — это безымянное объединение, не содержащее объявлений между закрывающей фигурной скобкой, завершающей его тело, и точкой с запятой, завершающей определение объединения (см. раздел 2.6.1). При определении анонимного объединения компилятор автоматически создает безымянный объект только что определенного типа объединения:

union { // анонимное объединение

char cval;

int ival;

double dval;

}; // определяет безымянный объект, к членам которого можно обращаться

// непосредственно

cval = 'c'; // присваивает новое значение безымянному, анонимному

// объекту объединения

ival = 42; // теперь этот объект содержит значение 42

Члены анонимного объединения непосредственно доступны в той области видимости, где определено анонимное объединение.

У анонимного объединения не может быть закрытых или защищенных членов, кроме того, оно не может определять функции-члены.

По прежним стандартам языка С++ у объединений не могло быть членов типа класса, которые определяли бы собственные конструкторы или функции-члены управления копированием. По новому стандарту это ограничение снято. Однако объединения с членами, способными определять собственные конструкторы и (или) функции-члены управления копированием, куда сложней в применении, чем объединения только с членами встроенного типа.

Если у объединения есть члены только встроенного типа, для изменения содержащегося в нем значения можно использовать обычное присвоение. С объединениями, у которых есть члены нетривиальных типов, все не так просто. При присвоении или замене значения члена объединения типа класса следует создать или удалить этот член соответственно: при присвоении объединению значения типа класса следует запустить конструктор для типа данного элемента, а при замене — запустить его деструктор.

Если у объединения есть члены только встроенного типа, компилятор сам синтезирует почленные версии стандартного конструктора и функций-членов управления копированием. Но для объединений, у которых есть член типа класса, определяющего собственный стандартный конструктор или функция-член управления копированием, это не так. Если тип члена объединения определяет одну из этих функций-членов, компилятор синтезирует соответствующий член объединения как удаленный (см. раздел 13.1.6).

Например, класс stringопределяет все пять функций-членов управления копированием, а также стандартный конструктор. Если объединение будет содержать строку и не определит ее собственный стандартный конструктор или одну из функций-членов управления копированием, то компилятор синтезирует эту недостающую функцию как удаленную. Если у класса будет член типа объединения, у которого есть удаленная функция-член управления копированием, то соответствующая функция (функции) управления копированием самого класса также будет удалена.

Из-за сложностей создания и удаления членов типа класса такие объединения обычно встраивают в другой классе. Таким образом, класс получает возможность управлять состоянием при передаче из и в элемент типа класса. В качестве примера добавим в объединение член класса string. Определим объединение как анонимное и сделаем его членом класса Token. Класс Tokenбудет управлять членами объединения.

Для отслеживания вида значения хранимого объединением обычно определяют отдельный объект, дискриминант (discriminant). Дискриминант позволяет различать значения, которые может содержать объединение. Для синхронизации объединения и его дискриминанта сделаем дискриминант также членом класса Token. Для отслеживания состояния члена объединения класс определит член типа перечисления (см. раздел 19.3).

Единственными определяемыми классом функциями будут стандартный конструктор, функции-члены управления копированием и ряд операторов присвоения, способных присваивать значение одного из типов объединения члену другого:

class Token {

public:

// функции управления копированием необходимы потому, что у класса

// есть объединение с членом типа string

// определение конструктора перемещения и оператора присваивания при

// перемещении остается в качестве самостоятельного упражнения

Token(): tok(INT), ival{0} { }

Token(const Token &t): tok(t.tok) { copyUnion(t); }

Token &operator=(const Token&);

// если объединение содержит строку, ее придется удалять;