共用體只能同時儲存一個值嗎？

據說共用體任何時刻內只能儲存一個值，於是做了如下試驗：

#include&
#include&
using namespace std;

union one4all
{
int int_val;
long long_val;
double double_val;
};

int main(void)
{
union one4all num;
num.double_val = 4503599627370496;
cout &<&< num.double_val &<&< endl; num.int_val = 3; cout &<&< num.int_val &<&< endl; num.long_val = 2147483647; cout &<&< num.long_val &<&< endl; cout &<&< num.int_val &<&< endl; cout &<&< num.double_val &<&< endl; num.double_val = 2.35; cout &<&< num.double_val &<&< endl; cout &<&< num.long_val &<&< endl; cout &<&< num.int_val &<&< endl; cin.get(); return 0; }

其實做過幾種試驗，目前得出的一些結論是：

同一個union中，先賦值int再賦值long，無論long多大，都會覆蓋掉int原先的值。

先賦值浮點型再賦值整形，浮點型不會被整形所覆蓋，即使浮點型已經取到了最大值（設若union被分配的內存空間只有其所包含類型的最大空間，也就是double那麼大的話，那麼先賦值double的理論最大值，再賦值整形，double無論如何都應該被覆蓋了）

先賦值整形再賦值浮點型，無論浮點型多小，整形都會由於被覆蓋過，而導致輸出的結果不正確。

初步的揣測是，如果後輸入的數據結構比之前的一種複雜，則會將之前的輸入覆蓋掉。而如果後輸入的數據結構比之前的簡單（比如先輸入double，再輸入int），則union會同時保存兩種數據結構。

有更具體一點的存儲規則嗎？

union 在標準 C 和標準 C++ 中行為不同。

C 的 union 中，若 union 在生存期內，則所有成員都同時處於生存期內，但可能有非法對象表示。這允許類型雙關，即將一個位模式以多個類型解釋。

C++ 的 union 中，同一時刻只有一個成員在生存期內，使用不同的成員讀寫一般是未定義行為。例外是若公共起始序列存在，且在生存期中的成員擁有公共起始序列，則可通過其他成員的公共起始序列讀取。這實際上不允許類型雙關。

zh.cppreference.com

聯合體聲明 - cppreference.com?

zh.cppreference.com

嚴格來說題主的代碼存在 UB ，不過考慮到不少編譯器默認有允許類型雙關的擴展，有時也可認為有確定結果並作出解釋。

一般實現是 union 的每個成員對象存儲都始於 union 存儲的首位元組。現在常見的 int 占 4 位元組， double 占 8 位元組。先寫入 double 成員再寫入 int 成員時，原先的 double 成員對象表示的高 4 位元組未被覆蓋（ C 標準中是未指定的，實際上覆蓋也得到允許）。而被覆蓋的低位位元組，在實現中正好對應 double 的低位尾數。

由於輸出方式的設置，某些時候低位位元組的改變恰好會被掩蓋。這造成了你的 one4all 能同時存儲 double 和 int 的錯覺。

（參見 std::basic_ostream::operator&<&< - cppreference.com 、 std::num_put::put, std::num_put::do_put 、 std::basic_ios::init - cppreference.com 、std::printf, std::fprintf, std::sprintf, std::snprintf ）

另外也有 NaN-boxing 這種技術能在浮點 NaN 值里放別的東西，不過這就和 union 沒什麼關係了。

直接回答你的問題，不是。

你修改int或者long之後再列印double沒有看出變化的根本原因是你列印的精度太低了，你可以包含下iomanip頭文件，然後把兩次列印double的語句改為

cout &<&< setprecision(16) &<&< nun.double_val &<&< endl;

這樣就可以看出差別了。

看書，書上的解釋是對的。

union one4all
{
int int_val;
long long_val;
double double_val;
};


相當於：

union one4all
{
byte[4];
byte[8];
byte[8];
};


cpp類型雙關不是安全的 新標準有tagged union強化這個傾向

C的union和「同時存儲幾個值」沒關係，只和內存布局有關係。

union這種東西是為了方便一些packed的數據結構存在的，比如ip/tcp/udp的header，gdt和idt的描述符，頁表項這種。所以說即使是packed也盡量不要用union，其他情況下也基本更沒有用union的必要。

在C++里不要用union。