std::aligned_union

在标头 `<type_traits>` 定义
template< std::size_t Len, class... Types > struct aligned_union;		(C++11 起) (C++23 中弃用)

提供嵌套类型 type ，它是平凡的标准布局类型，且其大小和对齐适合用作任何列于 Types 的类型的一个对象的未初始化存储。存储的大小至少为 Len 。 std::aligned_union 亦确定所有 Types 中最严格（最大）的对齐要求，使之可用作常量 alignment_value 。

若 sizeof...(Types) == 0 或若 Types 中的任何类型不是完整对象类型，则行为未定义。

是否支持任何扩展对齐是实现定义的。

添加 std::aligned_union 的特化的程序行为未定义。

成员类型

名称	定义
`type`	适用于存储来自 `Types` 的任何类型的平凡兼标准布局类型

辅助类型

template< std::size_t Len, class... Types > using aligned_union_t = typename aligned_union<Len,Types...>::type;		(C++14 起) (C++23 中弃用)

成员常量

alignment_value

[静态]

所有 Types 的最严格对齐
(公开静态成员常量)

可能的实现

#include <algorithm>
template <std::size_t Len, class... Types>
struct aligned_union
{
    static constexpr std::size_t alignment_value = std::max({alignof(Types)...});
 
    struct type
    {
      alignas(alignment_value) char _s[std::max({Len, sizeof(Types)...})];
    };
};

示例

运行此代码

#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <string>
 
int main()
{
    std::cout
    << sizeof(std::aligned_union_t<0, char>) << ' ' // 1
    << sizeof(std::aligned_union_t<2, char>) << ' ' // 2
    << sizeof(std::aligned_union_t<2, char[3]>) << ' ' // 3 (!)
    << sizeof(std::aligned_union_t<3, char[4]>) << ' ' // 4
    << sizeof(std::aligned_union_t<1, char, int, double>) << ' '    // 8
    << sizeof(std::aligned_union_t<12, char, int, double>) << '\n'; // 16 (!)
 
    using var_t = std::aligned_union<16, int, std::string>;
 
    std::cout
    << "var_t::alignment_value = " << var_t::alignment_value << '\n'
    << "sizeof(var_t::type) = " << sizeof(var_t::type) << '\n';
 
    var_t::type aligned_storage;
    int* int_ptr = new(&aligned_storage) int(42); // 原位 new
    std::cout << "*int_ptr = " << *int_ptr << '\n';
 
    std::string* string_ptr = new(&aligned_storage) std::string("bar");
    std::cout << "*string_ptr = " << *string_ptr << '\n';
    *string_ptr = "baz";
    std::cout << "*string_ptr = " << *string_ptr << '\n';
    string_ptr->~basic_string();
}

可能的输出：

1 2 3 4 8 16
var_t::alignment_value = 8
sizeof(var_t::type) = 32
*int_ptr = 42
*string_ptr = bar
*string_ptr = baz

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 2979	C++11	不要求完整类型	要求完整类型

参阅

alignment_of (C++11)	获取类型的对齐要求 (类模板)
aligned_storage (C++11)(C++23 中弃用)	定义适于用作给定大小的类型的未初始化存储的类型 (类模板)

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