C++并集中的命名结构

Named Structures in C++ Unions

本文关键字：结构 集中 C++      更新时间：2023-10-16

在C++中，我试图创建一个专门的点类作为并集，如下所示：

union point
{
  struct { float x, y, z; };
  float val[3];
  float operator[](unsigned i) { return val[i]; }
};

为了可读性，我可以将该点作为数组或多个点进行访问。

然而，让我们说，我想概括一下：

template<unsigned n>
  union point
  {
    struct { float ???; };
    float val[n];
    float operator[](unsigned i) { return val[i]; }
  };

我可以为???输入什么？根据n是什么，我可以有x、x, y、x, y, z或x, y, z, w。解决方案？转发声明！

template<unsigned n>
  union point
  {
    struct coords;
    float val[n];
    float operator[](unsigned i) { return val[i]; }
  };
template<>
  struct point::coords<3>
  {
    float x, y, z;
  };
// ...

但这似乎并不奏效。然而，在GCC 4.6下，每当我尝试使用成员时，它都会编译，比如：

point<3> val;
val.x;

我得到错误：

error: ‘union point<3>’ has no member named ‘x’

即使我将val.x更改为val.coords::x，我仍然会得到错误：

error: ‘union point<3>::coords’ is not a base of ‘union point<3>’

在联合定义中添加using coords;也没有帮助。

根据GCC 4.6，是否有任何方法可以实现这一点？有不同的方法吗？这可能吗？

我建议使用可变宏来定义union<N>模板。

template<unsigned int N>
union point; // declared and undefined
#define DECLARE_POINT(NUM, ...) 
template<> 
union point<NUM> 
{ 
  struct { float __VA_ARGS__; }; 
  float val[NUM]; 
}
#undef DECLARE_POINT

完成此操作后，您可以简单地声明/定义坐标的各种组合（在本例中为#undef之前）：

DECLARE_POINT(1, x);
DECLARE_POINT(2, x, y);
DECLARE_POINT(3, x, y, z);

相当于

template<> union point<1> { struct { float x; }; float val[1]; };
template<> union point<2> { struct { float x, y; }; float val[2]; };
template<> union point<3> { struct { float x, y, z; }; float val[3]; };

它可以按照你要求的方式使用：

point<3> p;
p.z = 0;

此外，您可以使用一些模板技巧（static_assert）进行交叉检查，以检查数量参数（例如1,2,3,...）与传递的总参数（例如，x,y,z,...）是否匹配。

工会内部的这一行：

struct coords;

forward声明了类型coords，但在模板化的并集中没有struct coords字段。

此外，只有匿名结构的成员才能作为联合的顶级字段访问。例如：

union foo {
    struct { // anonymous struct
        short i;
        short j;
    };
    int k;
};
foo f;
// it's possible to access the fields of the anonymous struct as if they were
// direct members of the union
f.i = 4;
f.j = 8;
std::cout << f.k;

如果你只专门化内部的struct类型，我不确定你是否能够做到这一点。

然而，这是有效的：

template<unsigned n>
union point;
template<>
union point<2> {
    struct { float x, y; };
    float val[2];
};
template<>
union point<3> {
    struct { float x, y, z; };
    float val[3];
};

但也有许多不利因素；主要的一点是，您必须为CCD_ 19的每个版本重新定义CCD_。

我知道如何使用模板，但我不是模板之神，所以存在一个聪明的技巧并不是毫无疑问的。

相关文章：