读取与活动的同一类型的非活动联盟成员是否明确定义？

Question

考虑以下结构:

struct vec4
{
    union{float x; float r; float s};
    union{float y; float g; float t};
    union{float z; float b; float p};
    union{float w; float a; float q};
};

像这样的东西似乎比如可以应用于GLM提供GLSL般的类型,如vec4,vec2等.

但是,尽管预期的用途是使这成为可能

vec4 a(1,2,4,7);
a.x=7;
a.b=a.r;

,它似乎是一个未定义的行为,因为,如这里引用的,

在联合中,最多一个数据成员可以在任何时间处于活动状态,也就是说,最多一个数据成员的值可以随时存储在并集中.

例如,使用仅仅定义类似下面的结构不是更好吗？

struct vec4
{
    float x,y,z,w;
    float &r,&g,&b,&a;
    float &s,&t,&p,&q;
    vec4(float X,float Y,float Z,float W)
        :x(X),y(Y),z(Z),w(W),
         r(x),g(y),b(z),a(w),
         s(x),t(y),p(z),q(w)
    {}
    vec4()
        :r(x),g(y),b(z),a(w),
         s(x),t(y),p(z),q(w)
    {}
    vec4(const vec4& rhs)
        :x(rhs.x),y(rhs.y),z(rhs.z),w(rhs.w),
         r(x),g(y),b(z),a(w),
         s(x),t(y),p(z),q(w)
    {}
    vec4& operator=(const vec4& rhs)
    {
        x=rhs.x;
        y=rhs.y;
        z=rhs.z;
        w=rhs.w;
        return *this;
    }
};

还是我在解决一个不存在的问题？是否可能有一些特殊声明允许访问相同类型的非活动联盟成员？

Answer 1

我认为您所指的引用是针对在联合中使用不同类型的。

struct foo {
  union {
    float x,
    int y,
    double z,
  };
};

这些是不同的数据，可以方便地存储到相同的结构中，联合不应该是一种转换机制。

GLM 方法使用相同的数据并使用联合作为别名机制。

你的方法可能是“更好的”C++，但它是更糟糕的“工程”。矢量数学需要很快，在这种情况下越小越好。

您的实现使向量变大了 3 倍。sizeof(glm::vec4); // 16而sizeof(your_vec4); // 48 - ouch如果您处理大量此类数据（通常是这种情况），则缓存未命中数会增加 3 倍your_vec4。

我认为你是对的，虽然 glm 使用联合作为别名有点多，虽然我不确定它是否未定义，但这种类型的东西我见过很多，没有太多问题，而且 glm 被广泛使用。

我真的不认为有必要在 C++ 中模拟 glsl，而且struct { float x,y,z,w; }会更好（至少在我看来）。