std::aligned_union

Определён в заголовочном файле `<type_traits>`
template< std::size_t Len, class... Types > struct aligned_union;		(начиная с C++11) (устарело в C++23)

Предоставляет вложенный тип type, который является тривиальным типом со стандартным расположением в памяти и размером и выравниванием, подходящими для использования в качестве неинициализированного хранилища для объекта любого из типов, перечисленных в Types. Размер хранилища составляет не менее Len. std::aligned_union также определяет самое строгое (наибольшее) требование к выравниванию среди всех Types и предоставляет его в виде константы alignment_value.

Если sizeof...(Types) == 0 или если какой-либо из типов в Types не является полным объектным типом, поведение не определено.

Поддерживается ли какое-либо расширенное выравнивание, определяется реализацией.

Если программа добавляет специализации для std::aligned_union, поведение не определено.

Типы-члены

Имя	Определение
`type`	тривиальный тип со стандартным расположением в памяти, подходящий для хранения любого типа из `Types`

Вспомогательные типы

template< std::size_t Len, class... Types >
using aligned_union_t = typename aligned_union<Len,Types...>::type;

(начиная с C++14)
(устарело в C++23)

Константы-члены

alignment_value

[статическая]

самое строгое требование к выравниванию среди всех Types
(общедоступная статическая константа-член)

Возможная реализация

#include <algorithm>

template<std::size_t Len, class... Types>
struct aligned_union
{
    static constexpr std::size_t alignment_value = std::max({alignof(Types)...});

    struct type
    {
        alignas(alignment_value) char _s[std::max({Len, sizeof(Types)...})];
    };
};

Пример

#include <iostream>
#include <string>
#include <type_traits>

int main()
{
    std::cout << sizeof(std::aligned_union_t<0, char>) << ' ' // 1
              << sizeof(std::aligned_union_t<2, char>) << ' ' // 2
              << sizeof(std::aligned_union_t<2, char[3]>) << ' ' // 3 (!)
              << sizeof(std::aligned_union_t<3, char[4]>) << ' ' // 4
              << sizeof(std::aligned_union_t<1, char, int, double>) << ' '    // 8
              << sizeof(std::aligned_union_t<12, char, int, double>) << '\n'; // 16 (!)

    using var_t = std::aligned_union<16, int, std::string>;

    std::cout << "var_t::alignment_value = " << var_t::alignment_value << '\n'
              << "sizeof(var_t::type) = " << sizeof(var_t::type) << '\n';

    var_t::type aligned_storage;
    int* int_ptr = new(&aligned_storage) int(42); // placement new
    std::cout << "*int_ptr = " << *int_ptr << '\n';

    std::string* string_ptr = new(&aligned_storage) std::string("bar");
    std::cout << "*string_ptr = " << *string_ptr << '\n';
    *string_ptr = "baz";
    std::cout << "*string_ptr = " << *string_ptr << '\n';
    string_ptr->~basic_string();
}

Возможный вывод:

1 2 3 4 8 16
var_t::alignment_value = 8
sizeof(var_t::type) = 32
*int_ptr = 42
*string_ptr = bar
*string_ptr = baz

Отчёты об ошибках

Следующие отчёты об ошибках, изменяющие поведение, были ретроспективно применены к ранее опубликованным стандартам C++.

DR	Применяется к	Опубликованное поведение	Корректное поведение
LWG 2979	C++11	полный тип не требовался	требуются полные типы

См. также

alignment_of (C++11)	получает требования типа к выравниванию (шаблон класса)
aligned_storage (начиная с C++11)(устарело в C++23)	определяет тип, подходящий для использования в качестве неинициализированного хранилища для типов заданного размера (шаблон класса)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/types/aligned_union