[C++ 小學堂] C++ Gossip : 物件基礎 - 封裝的進階議題 (Union)

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前言 :
熟悉C的程序員應該都知道 union 的用法，利用union可以用相同的存儲空間存儲不同型別的數據類型，從而節省內存空間。 當訪問其內成員時可用"."和"->"來直接訪問。 在C++出現後，它繼承了union並保留了其在C中的特性。

Union 結構體介紹 :
union是一種特殊的類別，使用關鍵字union來定義，union維護足夠的空間來置放多個資料成員中的「一種」，而不是為每一個資料成員配置空間， 在union中所有的資料成員共用一個空間，同時間只能儲存其中一個成員的資料，一個定義union的例子如下 :

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1. union StateMachine {  
2.     char character;  
3.     int number;  
4.     char *str;  
5.     double exp;  
6. };  

一個union只配置一個足夠大的空間以來容納最大長度的資料成員，以上例而言，最大長度是double型態，所以StateMachine的記憶體空間 就是double型態的長度，union的成員預設為public，也可以宣告為protected或private，當中可以定義建構函式、解構函式與 成員函式，例如 :

- 範例代碼 :

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1. #include   
2.   
3. union StateMachine1 {  
4. public:  
5.     char character;  
6.     int number;  
7.     char *pStr;  
8.     StateMachine1(char c) {  
9.         character = c;  
10.     }  
11.     StateMachine1(int n) {  
12.         number = n;  
13.     }  
14.     StateMachine1(char* s) {  
15.         pStr = s;  
16.     }  
17. };  
18.   
19. using namespace std;  
20. void main() {  
21.     StateMachine1 machine(1);  
22.     cout << machine.number << endl;   
23. }  

由於union的資料成員共用一個記憶體空間，所以必須存取正確的資料成員才能正確的取出資料，可以使用一個額外的變數或列舉型態來記錄最後一次使用空間 的是哪個資料成員，例如 :

- 範例代碼 :

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1. #include   
2.   
3. union StateMachine1 {  
4. public:  
5.     char character;  
6.     int number;  
7.     char *pStr;  
8.     StateMachine1(char c) {  
9.         character = c;  
10.     }  
11.     StateMachine1(int n) {  
12.         number = n;  
13.     }  
14.     StateMachine1(char* s) {  
15.         pStr = s;  
16.     }  
17. };  
18.   
19. enum State {character, number, str};  
20. void main() {  
21.     State state = character;  
22.     StateMachine1 machine('J');  
23.     if(state == character) {  
24.         cout << "Character=" << machine.character << endl;  
25.     } else if(state == number) {  
26.         cout <<  "Number=" << machine.number << endl;  
27.     } else if(state == str) {  
28.         cout << "String=" << machine.pStr << endl;  
29.     } else {  
30.         cout << "Illegal State!" << endl;  
31.     }  
32. }  

另外要注意的是，union的成員不可以為靜態、參考，如果是自訂型態的話，該自訂型態成員不可以有建構函式、解構函式或是複製指定運算子.

補充說明 :
* C++中union的應用剖析

union中不可以存儲TestUnion類的對象，但在C中union可以存儲struct呀，為什麼不能存儲類的對象呢？ 很簡單，請問，在C中union可以存儲帶有構造函數的struct嗎？ 對了，在C中的struct是沒有構造函數的。 所以如果C++中union可以存儲有構造函數的類的對象就不太符合邏輯，那不是說C++和C完全兼容嗎？ 不錯，正因為這一點，C++中union不可以存儲有構造函數的類的對象，但是可以存儲不帶構造函數的類的對象，這樣就和C保持一致了

* [C++ 小學堂] 結構, 共用體與鏈表 : 共用體

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