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資料異名 C++ 中 union 中使用 ⒖嫉膯栴}?

2020-09-17 23:42:36 後端開發

各位好小弟遇到一個問題過去我們設計了一些圖形用的數學運算類別,其中透過 union 來實現資料的異名

class CMatrix4FLOAT {
public:
    union{
        struct { float m_Buffer[16];    };
        struct { float _M00, _M10, _M20, _M30,
                       _M01, _M11, _M21, _M31,
                       _M02, _M12, _M22, _M32,
                       _M03, _M13, _M23, _M33;  };
    }
    ...
    ...
};

或是

class CVectorReference4FLOAT {
public:
    union{
        struct { float &m_x, &m_y, &m_z, &m_w; };
        struct { float &m_s, &m_t, &m_p, &m_q; };
        struct { float &m_r, &m_g, &m_b, &m_a; };
    }
    ....
    ....
};

問題來了在 VS2015 後 C11 不允許在 union 中使用參考,請問有別的方法實現資料的異名? 或是我只能被逼著改用指標?

uj5u.com熱心網友回復:

這個,你可以在類物件級別使用別名啊。不要在類成員里面別名,直接物件別名,有困難嗎?別名就是你說的異名,指標就是你說的指標。

uj5u.com熱心網友回復:

你要用匿名聯合體,給聯合體加個名字。(結構體也一樣)

uj5u.com熱心網友回復:

參考 1 樓 zjq9931 的回復:
這個,你可以在類物件級別使用別名啊。不要在類成員里面別名,直接物件別名,有困難嗎?別名就是你說的異名,指標就是你說的指標。


由於這是配合計算機圖學的情境設計的物件 CVectorReference4FLOAT 可以說是種容器
根據使用的情境同一個位置的資料會出現不同的意思

float Buffer[4];
CVectorReference4FLOAT  P0(Buffer);
CVectorReference4FLOAT  Color(Buffer);
CVectorReference4FLOAT  Coordinate(Buffer);

P0.Set(5.0f, 3.0f, -1.0f, 1.0f);
P0.m_x = 5.0f; P0.m_y = 5.0f; P0.m_z = 5.0f;

Color.Set(0.3f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
Color.m_r = 1.0; Color.m_g = 1.0; Color.m_b = 1.0;

這樣很好讀語意很清晰,這是配合 GLSL 設計的


uj5u.com熱心網友回復:

參考 3 樓 嚴世宏 的回復:
由於這是配合計算機圖學的情境設計的物件 CVectorReference4FLOAT 可以說是種容器
根據使用的情境同一個位置的資料會出現不同的意思

float Buffer[4];
CVectorReference4FLOAT  P0(Buffer);
CVectorReference4FLOAT  Color(Buffer);
CVectorReference4FLOAT  Coordinate(Buffer);

P0.Set(5.0f, 3.0f, -1.0f, 1.0f);
P0.m_x = 5.0f; P0.m_y = 5.0f; P0.m_z = 5.0f;

Color.Set(0.3f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
Color.m_r = 1.0; Color.m_g = 1.0; Color.m_b = 1.0;

這樣很好讀語意很清晰,這是配合 GLSL 設計的


聯合體(或結構體)的成員如果不用&參考,貌似加建構式就可以,如果用&參考,聯合體(或結構體)要用指標或者也要加建構式。
比如

class SV16 {
public:
    union{
        struct { float m_Buffer[16];    };
        struct { float _M00, _M10, _M20, _M30,
                       _M01, _M11, _M21, _M31,
                       _M02, _M12, _M22, _M32,
                       _M03, _M13, _M23, _M33;  };
    };
    SV16() {} //加建構式
    SV16(float buff[16]) {memcpy(m_Buffer, buff, 16);}
};

int main() {
    float buff1[16]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16};
    SV16 sv16(buff1);
    printf("%f\n", sv16._M00);
    return 0;
}

uj5u.com熱心網友回復:

參考 3 樓 嚴世宏 的回復:
Quote: 參考 1 樓 zjq9931 的回復:

這個,你可以在類物件級別使用別名啊。不要在類成員里面別名,直接物件別名,有困難嗎?別名就是你說的異名,指標就是你說的指標。


由於這是配合計算機圖學的情境設計的物件 CVectorReference4FLOAT 可以說是種容器
根據使用的情境同一個位置的資料會出現不同的意思

float Buffer[4];
CVectorReference4FLOAT  P0(Buffer);
CVectorReference4FLOAT  Color(Buffer);
CVectorReference4FLOAT  Coordinate(Buffer);

P0.Set(5.0f, 3.0f, -1.0f, 1.0f);
P0.m_x = 5.0f; P0.m_y = 5.0f; P0.m_z = 5.0f;

Color.Set(0.3f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
Color.m_r = 1.0; Color.m_g = 1.0; Color.m_b = 1.0;

這樣很好讀語意很清晰,這是配合 GLSL 設計的



用物件參考完全可以達到你的目的啊

float Buffer[4];
CVectorReference4FLOAT  P0(Buffer); // 類里面有16個float你這里只有4個,能正常初始化嗎?
CVectorReference4FLOAT  &Color = P0;
CVectorReference4FLOAT  &Coordinate = P0;

P0.Set(5.0f, 3.0f, -1.0f, 1.0f);
P0.m_x = 5.0f; P0.m_y = 5.0f; P0.m_z = 5.0f;

Color.Set(0.3f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
Color.m_r = 1.0; Color.m_g = 1.0; Color.m_b = 1.0;

uj5u.com熱心網友回復:

參考 4 樓 qybao 的回復:
聯合體(或結構體)的成員如果不用&參考,貌似加建構式就可以,如果用&參考,聯合體(或結構體)要用指標或者也要加建構式。
比如

class SV16 {
public:
    union{
        struct { float m_Buffer[16];    };
        struct { float _M00, _M10, _M20, _M30,
                       _M01, _M11, _M21, _M31,
                       _M02, _M12, _M22, _M32,
                       _M03, _M13, _M23, _M33;  };
    };
    SV16() {} //加建構式
    SV16(float buff[16]) {memcpy(m_Buffer, buff, 16);}
};

int main() {
    float buff1[16]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16};
    SV16 sv16(buff1);
    printf("%f\n", sv16._M00);
    return 0;
}


是的矩陣方面目前沒有甚麼問題,我們過去在 VS2008 已經實現了,參考 的部分使用預先建構式


CVectorReference4FLOAT::CVectorReference4FLOAT( float & Value0, float & Value1, float & Value2, float & Value3 ):
m_x(Value0),m_y(Value1),m_z(Value2),m_w(Value3),
m_s(Value0),m_t(Value1),m_p(Value2),m_q(Value3),
m_r(Value0),m_g(Value1),m_b(Value2),m_a(Value3)
{
}


但是隨著編譯器改版到 VS2015 之後的 C11 編譯器並不允許在 union 中 使用參考了,我沒辦法簡單的用不同的名字去表示同一個資料欄位,像這樣都是同一個欄位的資料

P0.m_x = 5.0f
P0.m_r = 5.0f

如果退回使用指標就會像

(*P0.m_x) = 5.0f
(*P0.m_r) = 5.0f

偏偏這還是個數學運算用途可能帶有大量的 * 

float length = sqrtf( *m_x * *m_x + *m_y * *m_y + *m_z * *m_z);

uj5u.com熱心網友回復:

參考 5 樓 zjq9931 的回復:
用物件參考完全可以達到你的目的啊

float Buffer[4];
CVectorReference4FLOAT  P0(Buffer); // 類里面有16個float你這里只有4個,能正常初始化嗎?
CVectorReference4FLOAT  &Color = P0;
CVectorReference4FLOAT  &Coordinate = P0;

P0.Set(5.0f, 3.0f, -1.0f, 1.0f);
P0.m_x = 5.0f; P0.m_y = 5.0f; P0.m_z = 5.0f;


Color.Set(0.3f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
Color.m_r = 1.0; Color.m_g = 1.0; Color.m_b = 1.0;


我們的問題是 VS2015 以後的 C11 編譯器不能在 union 中使用 參考 所以就不能可能出現 

P0.m_x = 5.0f; 
Color.m_r = 1.0;

你會變成必須使用兩個不同參考去指向同一個記憶體位址 而不是 兩個參考共用同一塊記憶體位址,這樣的話 使用 資料異名 記憶體使用量就會加倍 

    union{
        struct { float &m_x, &m_y, &m_z, &m_w; };
        struct { float &m_s, &m_t, &m_p, &m_q; };
        struct { float &m_r, &m_g, &m_b, &m_a; };
    }

原來的情況是 12 個參考共用 4 個參考的空間,m_x m_s m_r 都使用同一塊記憶體 而不是三份的記憶體

uj5u.com熱心網友回復:

struct { float &m_x, &m_y, &m_z, &m_w; };
struct {float[4] dat} object;
union A
{
r = 0,
g,
b,
a,

s = 0,
t,
p,
q,

x = 0,
y,
z,
w,
}
如果union不允許使用的話,那么這樣勉強能用?作為下標object.dat[A]
-------------------------------------------------------------------------------------
說不定還有更好的方式,暫時還沒想到

uj5u.com熱心網友回復:

參考 8 樓 千夢一生 的回復:
struct { float &m_x, &m_y, &m_z, &m_w; };
struct {float[4] dat} object;
union A
{
r = 0,
g,
b,
a,

s = 0,
t,
p,
q,

x = 0,
y,
z,
w,
}
如果union不允許使用的話,那么這樣勉強能用?作為下標object.dat[A]
-------------------------------------------------------------------------------------
說不定還有更好的方式,暫時還沒想到


object.dat[r]==object.dat[s]==object.dat[x]
...

uj5u.com熱心網友回復:

參考 9 樓 千夢一生 的回復:
Quote: 參考 8 樓 千夢一生 的回復:

struct { float &m_x, &m_y, &m_z, &m_w; };
struct {float[4] dat} object;
union A
{
r = 0,
g,
b,
a,

s = 0,
t,
p,
q,

x = 0,
y,
z,
w,
}
如果union不允許使用的話,那么這樣勉強能用?作為下標object.dat[A]
-------------------------------------------------------------------------------------
說不定還有更好的方式,暫時還沒想到


object.dat[r]==object.dat[s]==object.dat[x]
...

再好看點就在封一層函式
float getdata(A a)
{
//安全性檢查,不知道有沒有
return object.dat[a];
}

uj5u.com熱心網友回復:

參考 7 樓 嚴世宏 的回復:
我們的問題是 VS2015 以後的 C11 編譯器不能在 union 中使用 參考 所以就不能可能出現 

P0.m_x = 5.0f; 
Color.m_r = 1.0;

你會變成必須使用兩個不同參考去指向同一個記憶體位址 而不是 兩個參考共用同一塊記憶體位址,這樣的話 使用 資料異名 記憶體使用量就會加倍 

    union{
        struct { float &m_x, &m_y, &m_z, &m_w; };
        struct { float &m_s, &m_t, &m_p, &m_q; };
        struct { float &m_r, &m_g, &m_b, &m_a; };
    }

原來的情況是 12 個參考共用 4 個參考的空間,m_x m_s m_r 都使用同一塊記憶體 而不是三份的記憶體

暫時想不到太好的辦法。因為參考不占用記憶體空間。即使你換成指標,這個類的sizeof也比原來的大。

uj5u.com熱心網友回復:

參考 6 樓 嚴世宏 的回復:
是的矩陣方面目前沒有甚麼問題,我們過去在 VS2008 已經實現了,參考 的部分使用預先建構式
但是隨著編譯器改版到 VS2015 之後的 C11 編譯器並不允許在 union 中 使用參考了,我沒辦法簡單的用不同的名字去表示同一個資料欄位,像這樣都是同一個欄位的資料

P0.m_x = 5.0f
P0.m_r = 5.0f

如果退回使用指標就會像

(*P0.m_x) = 5.0f
(*P0.m_r) = 5.0f

偏偏這還是個數學運算用途可能帶有大量的 * 

float length = sqrtf( *m_x * *m_x + *m_y * *m_y + *m_z * *m_z);


改成指標的方式好像可以
比如

class SV16 {
public:
    union{
        struct { float m_Buffer[16];    };
        struct { float _M00, _M10, _M20, _M30,
                       _M01, _M11, _M21, _M31,
                       _M02, _M12, _M22, _M32,
                       _M03, _M13, _M23, _M33;  };
    };
    SV16() {}
    SV16(float buff[16]) {memcpy(m_Buffer, buff, 16);}
};

class SV4 {
public:
    union{
        struct { float *m_0, *m_1, *m_2, *m_3; };
        struct { float &m_x, &m_y, &m_z, &m_w; };
        struct { float &m_s, &m_t, &m_p, &m_q; };
        struct { float &m_r, &m_g, &m_b, &m_a; };
    };
    SV4() {}
    SV4(float buff[4]) {
        m_0 = &buff[0];
        m_1 = &buff[1];
        m_2 = &buff[2];
        m_3 = &buff[3];
    }
};

int main() {
    float buff1[16]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16};
    float buff2[4]={2,4,6,8};
    SV16 sv16(buff1);
    SV4 sv4(buff2);
    printf("%f\n", sv16._M00);
    printf("%f, %f, %f, %f\n", sv4.m_s, sv4.m_y, sv4.m_b, *sv4.m_3);
    printf("%d,%d\n", (int)sizeof(sv16), (int)sizeof(sv4));
    sv4.m_x = 5;
    printf("%f, %f\n", sv4.m_s, buff2[0]);
    return 0;
}

uj5u.com熱心網友回復:

參考 12 樓 qybao 的回復:
改成指標的方式好像可以


是可以但是不好讀還很容易錯,很想給 C++ 發展委員會兩巴掌,淨幹一些扯後腿的事情,整天在哪搞 STL 搞得越來越複雜,原來 C++ 簡潔的美感都沒有了還跟不上時代,怪不得佔有率直線下滑

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    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

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