C++中定义联合类型标志的最佳方法

我是否可以假设两个结构中最早的两个字段类型相同，并且连接到union中的字段是相同的

我想创建一个容器类，它可以将一些元素保留在堆栈中（如果它很小的话），或者将它们保留在向量中。这就像是对小字符串的优化

我开发它就像这里描述的union类：

我使用位字段作为类型标志：

#include <iostream>
#include <vector>

struct C {
  bool is_on_stack : 1;
  struct stack_data {
    size_t size : 3;
    int data[(sizeof(std::vector<int>)) / sizeof(int)];
    stack_data() : size(0) {}
  };

  struct heap_data {
    std::vector<int> data;
    heap_data() : data() {}
  };

  union {
    stack_data stack;
    heap_data heap;
  };
  C():stack() {}
  ~C() {
      if(!is_on_stack){
          heap.~heap_data();
      }
  }
};
int main() {
  std::cout << sizeof(C) << "\n";
  std::cout << sizeof(C::stack_data) << "\n";
  std::cout << sizeof(C::heap_data) << "\n";
}

问题是，由于对齐，当stack_数据的sizeof为32，heap_数据的sizeof为24时，sizeofC为40。我在一位字段上额外花费了8个字节

我发现将标志移动到结构定义中会使所有三种类型的大小都等于32，而不会为标志添加任何额外内存

union C {
  struct stack_data {
    bool is_on_stack : 1;
    size_t size : 3;
    int data[(sizeof(std::vector<int>)) / sizeof(int)];
    stack_data() : size(0) {}
  } stack;

  struct heap_data {
    bool is_on_stack : 1;
    std::vector<int> data;
    heap_data() : data() {}
  } heap;
};

所以我想知道我能确定c.stack\u data.is\u on\u stack总是和c.heap\u data.is\u on\u stack相同吗？

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我是否可以始终使用stack_data.is_on_stack，即使实际并集处于堆状态而没有任何损坏？

我提取了相关位：

C++14标准，第9章，第7点：

MX的定义如下：

如果X是非联合类类型，则如果X没有非静态数据成员，则集合MX为空； 否则，它包括X的第一个非静态数据成员的类型，其中所述成员可以是匿名联合X0，以及MX0的元素。 如果X是联合类型，则集合MX是所有MUi和包含所有Ui的集合的联合，其中每个Ui是第i个非静态Ui的类型 X的数据成员。 如果X是非类类型，则集合MX为空。 [注：MX是所有非基类子对象的类型集，这些子对象在标准布局类中保证在X中处于零偏移。-结束注]

把这个应用到你的联合体，假设我读得很好，你会得到你的联合体是stack，heap，stack.is_on_stack，heap.is_on_stack。也就是说，它们都保证为0偏移

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顺便说一句，我可能只是在结构中添加一个简单的is_on_堆栈，这样您就可以在进入union-ed类型之前检查它是哪个。虽然技术上完全相同，但测试foo.is\u在\u堆栈上可能比测试foo.heap.is\u在\u堆栈上更干净。

您想实现什么？你为什么需要一个工会？如果容器大小小于t 1-2个元素，我会尝试消除堆内存分配。如果元素的数量非常少，我将把它们存储在向量的位置，如果元素的数量更多，我将用数组中的数据构造并初始化一个向量。这可以减少堆内存分配和释放。据我所知，一些std:：string实现使用这种称为小字符串优化的技巧。向量的大小是24字节，所以我可以保留3个整数。如果有很多短向量和很少的长向量，这可以是一些优化。而且，正如我所知，结构成员的内存位置与它们定义的顺序相同。所以我想我的位标志对于union的两个变体必须在同一个位置，但我不确定。只要在两者之间没有访问说明符，顺序是有保证的，是的。我不知道填充，但因为它是第一个成员，所以应该可以。很好的解释，谢谢。然而，为了字节经济，我将在子结构中保留字段，并将getter方法添加到联合类型中；。所以它以foo.heap.is_on_stack和foo.stack.is_on_stack和foo.is_on_stack的形式存在。您既可以享受字节经济又可以直接访问。谢谢您的讲解！