لماذا std::string محظور داخل النقابات

في عالم برمجة C، الاتحاد هو بناء غريب يسمح بتخزين أنواع البيانات المختلفة تحت عنوان الذاكرة المشتركة. ومع ذلك، هناك قيود مثيرة للاهتمام عندما يتعلق الأمر بالأعضاء داخل الاتحاد: الفصول التي تحتوي على منشئات غير تافهة، بما في ذلك std::string، محظورة.

المشكلة مع المنشئات غير التافهة

ويمكن إرجاع السبب الأساسي إلى طبيعة النقابات. الأعضاء داخل الاتحاد يعتمدون بشكل أساسي على بعضهم البعض، ويحتلون نفس المساحة المادية في الذاكرة. تشكل هذه العلاقة الحميمة تحديًا عند التعامل مع فئات مثل std::string، والتي تتطلب مُنشئًا غير تافه لتهيئة الكائن.

ضع في الاعتبار البنية الموحدة التالية:

union U {
  int i;
  float f;
  std::string s;
};

كقاعدة عامة، عندما يتم الإعلان عن متغير اتحاد (على سبيل المثال، "U u;")، تتم تهيئة جميع أعضائه بشكل فعال إلى قيمهم الافتراضية. ومع ذلك، فإن هذا السلوك يتناقض مع دلالات المنشئ غير التافه، مثل تلك المطلوبة لـ std::string.

الصراع مع مساحة الذاكرة المشتركة

كما ذكرنا سابقًا، الأعضاء داخل الاتحاد مشاركة نفس مساحة الذاكرة. ونتيجة لذلك، فإن تعيين قيمة لعضو واحد يؤدي تلقائيًا إلى إبطال الأعضاء الآخرين. إذا قمنا بتعيين قيمة لـ "u.s"، يصبح محتوى "u.i" و"u.f" غير قابل للتنبؤ وربما غير قابل للاستخدام. يعد هذا سلوكًا غير مقبول لبنية بيانات تهدف إلى تخزين أنواع بيانات متنوعة بسلاسة.

على الرغم من أن هذا التقييد قد يبدو محبطًا في البداية، إلا أنه يعمل على الحفاظ على سلامة وموثوقية البيانات. بناء الاتحاد. تقدم لغة C آليات بديلة مثل Boost::variant أو Boost::any التي يمكن أن تستوعب تخزين أنواع البيانات المعقدة باستخدام مُنشئات غير تافهة.

الاستنتاج

الحظر المفروض على std::string داخل إن النقابات ليست مجرد نزوة أو رقابة ولكنها اختيار تصميم متعمد يضمن سلوك النقابات الذي يمكن التنبؤ به والفعال. ومن خلال فهم المبادئ الأساسية، يمكنك التنقل بفعالية بين تعقيدات بنية البيانات القوية هذه.