Union に `std::string` を含めることができないのはなぜですか?

ユニオン構造体が std::string メンバーシップを禁止する理由

ユニオン構造体は、同じメモリ位置に複数のデータ型を格納するメカニズムを提供し、同じメモリ位置で 1 つのメンバーのみにアクセスできるようにします。ある時間。ただし、コンパイラは、次の理由により、ユニオン内に std::string オブジェクトを含めることを禁止します。

ユニオンの共有メモリ設計との競合

この禁止の理由の 1 つは、ユニオンの共有メモリ設計です。 。共用体のすべてのメンバーは同じメモリ アドレスを占有します。つまり、1 つのメンバーがアクセスまたは変更されると、他のメンバーは無効になります。ただし、 std::string は、重要なコピー コンストラクターとデストラクターを備えたクラスです。 std::string のインスタンスがユニオン内で作成または破棄されると、追加のメモリ割り当てとユニオンのスコープ外でのクリーンアップが必要となり、予測不可能なメモリ管理やデータ破損が発生する可能性があります。

ユニオン コンストラクターの生成の困難およびデストラクター

共用体コンストラクターとデストラクターの生成で別の問題が発生します。 std::string を含む共用体を正しく初期化して破棄するには、コンパイラは共用体のどのメンバーがアクティブであるかを判断し、適切なアクションを実行する方法を必要とします。この情報は共用体自体では利用できないため、コンパイラは必要なコードを自動的に生成できません。

考えられる解決策と代替案

共用体は std::string メンバーシップを直接サポートしていませんが、同様の機能を実現するための代替アプローチ:

タグ付きユニオン:
タグ付き共用体は、現在アクティブなメンバーを示す追加のメンバーを追加することによって共用体の概念を拡張し、より制御されたアクセスと初期化を可能にします。

boost::variant:
The boost::バリアント ライブラリは、共用体の欠点を持たずに多態性データを処理するための強力なメカニズムを提供します。タグに基づいて特定のメンバー型を動的に構築および破棄し、メモリ管理を簡素化します。

boost::any:
boost::any は、多態性データを格納するための柔軟なソリューションも提供します。 。 std::string を含むあらゆるデータ型を保持でき、割り当て、割り当て解除、メモリ管理を自動的に処理します。

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