在这个矩阵类中使用 union 是完全安全的吗？

Question

工会不是我经常使用的东西，在这里看了一些其他关于它们的问题之后，似乎几乎总是有某种警告，它们可能不起作用。例如。结构可能具有意外的填充或字节序差异。

在我正在使用的数学库中遇到了这个问题，我想知道它是否是完全安全的用法。我假设多维数组没有任何额外的填充，并且由于两个定义的类型相同，它们保证占用完全相同的内存量？

template<typename T> class Matrix44T
{
    ...

    union
    {
        T M[16];
        T m[4][4];
    } m;
};

这种设置有什么缺点吗？定义的顺序对它的工作方式有什么影响吗？

Answer 1

尽管我在 Matrix 类中做的完全相同，但我认为这取决于实现，请仔细阅读标准：

标准 9.5.1：

在一个联合中，最多有一个数据成员可以随时处于活动状态，即最多一个数据成员的值可以随时存储在联合中。[注意：为了简化联合的使用，做了一个特殊的保证：如果一个 POD-union 包含多个共享一个公共初始序列的 POD-structs (9.2)，并且如果这个 POD-union 类型的对象包含以下之一POD-structs，允许检查任何 POD-struct 成员的公共初始序列；见 9.2。]

那么问题是 dom并M共享一个共同的初始序列，为了回答这个问题，我们看 9.2/15：

如果两个 POD 联合（第 9 条）类型具有相同数量的非静态数据成员，则它们是布局兼容的，并且相应的非静态数据成员（以任何顺序）具有布局兼容类型 (3.9)。

阅读完这篇文章后，答案似乎是，不m，M严格意义上的布局不兼容。

在实践中，我认为这在所有编译器上都可以正常工作。