union初探

这几天在看MFC深入浅出，看到一个union的定义，代码如下：

  1union MessageMapFunctions
  2{
  3    AFX_PMSG pfn;   // generic member function pointer
  4
  5    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_b_D)(CDC*);
  6    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_b_b)(BOOL);
  7    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_b_u)(UINT);
  8    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_b_h)(HANDLE);
  9    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_b_W_u_u)(CWnd*, UINT, UINT);
 10    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_b_W_COPYDATASTRUCT)(CWnd*, COPYDATASTRUCT*);
 11    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_b_HELPINFO)(LPHELPINFO);
 12    HBRUSH (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_B_D_W_u)(CDC*, CWnd*, UINT);
 13    HBRUSH (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_B_D_u)(CDC*, UINT);
 14    int (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_i_u_W_u)(UINT, CWnd*, UINT);
 15    int (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_i_u_u)(UINT, UINT);
 16    int (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfn_i_W_u_u)(CWnd*, UINT, UINT);
 17    int (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_i_s)(LPTSTR);
 18    LRESULT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_l_w_l)(WPARAM, LPARAM);
 19    LRESULT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_l_u_u_M)(UINT, UINT, CMenu*);
 20    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_v)();
 21    int (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_i_u)(UINT);
 22    HCURSOR (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_C_v)();
 23    UINT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_u_u)(UINT);
 24    BOOL (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_b_v)();
 25    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u)(UINT);
 26    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_u)(UINT, UINT);
 27    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_i_i)(int, int);
 28    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_u_u)(UINT, UINT, UINT);
 29    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_i_i)(UINT, int, int);
 30    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_w_l)(WPARAM, LPARAM);
 31    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_b_W_W)(BOOL, CWnd*, CWnd*);
 32    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_D)(CDC*);
 33    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_M)(CMenu*);
 34    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_M_u_b)(CMenu*, UINT, BOOL);
 35    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_W)(CWnd*);
 36    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_W_u_u)(CWnd*, UINT, UINT);
 37    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_W_p)(CWnd*, CPoint);
 38    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_W_h)(CWnd*, HANDLE);
 39    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_W)(UINT, CWnd*);
 40    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_W_b)(UINT, CWnd*, BOOL);
 41    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_u_W)(UINT, UINT, CWnd*);
 42    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_s)(LPTSTR);
 43    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_cs)(UINT, LPCTSTR);
 44    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_i_s)(int, LPTSTR);
 45    int (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_i_i_s)(int, LPTSTR);
 46    UINT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_u_p)(CPoint);
 47    UINT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_u_v)();
 48    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_b_NCCALCSIZEPARAMS)(BOOL, NCCALCSIZE_PARAMS*);
 49    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_v_WINDOWPOS)(WINDOWPOS*);
 50    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_u_M)(UINT, UINT, HMENU);
 51    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_p)(UINT, CPoint);
 52    void (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_v_u_pr)(UINT, LPRECT);
 53    BOOL (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_b_u_s_p)(UINT, short, CPoint);
 54    LRESULT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_l_v)();
 55
 56    // type safe variant for thread messages
 57    void (AFX_MSG_CALL CWinThread::*pfn_THREAD)(WPARAM, LPARAM);
 58
 59    // specific type safe variants for WM_COMMAND and WM_NOTIFY messages
 60    void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmd_v_v)();
 61    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmd_b_v)();
 62    void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmd_v_u)(UINT);
 63    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmd_b_u)(UINT);
 64
 65    void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnNotify_v_NMHDR_pl)(NMHDR*, LRESULT*);
 66    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnNotify_b_NMHDR_pl)(NMHDR*, LRESULT*);
 67    void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnNotify_v_u_NMHDR_pl)(UINT, NMHDR*, LRESULT*);
 68    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnNotify_b_u_NMHDR_pl)(UINT, NMHDR*, LRESULT*);
 69    void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmdUI_v_C)(CCmdUI*);
 70    void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmdUI_v_C_u)(CCmdUI*, UINT);
 71
 72    void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmd_v_pv)(void*);
 73    BOOL (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*pfnCmd_b_pv)(void*);
 74
 75//OLD
 76    // specific type safe variants for WM-style messages
 77//    BOOL    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_bD)(CDC*);
 78//    BOOL    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_bb)(BOOL);
 79//    BOOL    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_bWww)(CWnd*, UINT, UINT);
 80//    BOOL    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_bHELPINFO)(HELPINFO*);
 81//    BOOL    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_bWCDS)(CWnd*, COPYDATASTRUCT*);
 82//    HBRUSH  (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_hDWw)(CDC*, CWnd*, UINT);
 83//    HBRUSH  (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_hDw)(CDC*, UINT);
 84//    int     (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_iwWw)(UINT, CWnd*, UINT);
 85//    int     (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_iww)(UINT, UINT);
 86//    int     (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_iWww)(CWnd*, UINT, UINT);
 87//    int     (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_is)(LPTSTR);
 88//    LRESULT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_lwl)(WPARAM, LPARAM);
 89//    LRESULT (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_lwwM)(UINT, UINT, CMenu*);
 90//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vv)(void);
 91
 92//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vw)(UINT);
 93//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vww)(UINT, UINT);
 94//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vvii)(int, int);
 95//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwww)(UINT, UINT, UINT);
 96//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwii)(UINT, int, int);
 97//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwl)(WPARAM, LPARAM);
 98//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vbWW)(BOOL, CWnd*, CWnd*);
 99//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vD)(CDC*);
100//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vM)(CMenu*);
101//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vMwb)(CMenu*, UINT, BOOL);
102
103//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vW)(CWnd*);
104//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vWww)(CWnd*, UINT, UINT);
105//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vWp)(CWnd*, CPoint);
106//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vWh)(CWnd*, HANDLE);
107//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwW)(UINT, CWnd*);
108//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwWb)(UINT, CWnd*, BOOL);
109//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwwW)(UINT, UINT, CWnd*);
110//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwwx)(UINT, UINT);
111//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vs)(LPTSTR);
112//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vOWNER)(int, LPTSTR);   // force return TRUE
113//    int     (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_iis)(int, LPTSTR);
114//    UINT    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_wp)(CPoint);
115//    UINT    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_wv)(void);
116    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vPOS)(WINDOWPOS*);
117    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vCALC)(BOOL, NCCALCSIZE_PARAMS*);
118    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwp)(UINT, CPoint);
119    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vwwh)(UINT, UINT, HANDLE);
120    BOOL    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_bwsp)(UINT, short, CPoint);
121//    void    (AFX_MSG_CALL CWnd::*pfn_vws)(UINT, LPCTSTR);
122};

而调用的方法只是指定了一个函数指针，而函数指针的定义为：
typedef void (AFX_MSG_CALL CCmdTarget::*AFX_PMSG)(void);
起初一点也不明白这样的定义怎么指向实际执行的函数？怀着这样的疑问，我自己做了个测试，才明白其中的真实含义。union与struct的区别是：union为每个成员共享一个地址空间，而struct为每个成员都分配一个地址空间。这样就好理解了，不管union里定义了多少个成员，每个成员都使用同一个内存地址，而struct的每个成员的内存地址却都不相同。
测试代码如下：

 1#include "stdafx.h"
 2
 3typedef void (*FUNC)(void);
 4
 5typedef void (*Func01)(int, int);
 6typedef double (*Func02)(double, double);
 7typedef int (*Func03)(int, int);
 8
 9void Test01(int, int);
10double Test02(double, double);
11int Test03(int, int);
12
13union UnionTest {
14    FUNC pFunc;
15
16    Func01 func01;
17    Func02 func02;
18    Func03 func03;
19};
20
21int _tmain(int argc, char* argv[])
22{
23    system("cls");
24    printf("此程序模仿了MFC中的消息函数分配机制\n");
25    union UnionTest test;
26
27    printf("(FUNC)(static_cast< void (*)(int, int) > (Test01))\n");
28    test.pFunc = (FUNC)(static_cast< void (*)(int, int) > (Test01));
29    printf("%p, %p, %p\n", test.func01, test.func02, test.func03);
30
31    test.func01(10,10);
32    test.func02(10.001, 20.002);
33    test.func03(10,10);
34    printf("\n");
35
36    printf("(FUNC)(static_cast< double (*)(double, double) > (Test02))\n");
37    test.pFunc = (FUNC)(static_cast< double (*)(double, double) > (Test02));
38    printf("%p, %p, %p\n", test.func01, test.func02, test.func03);
39
40    test.func01(10,10);
41    double xx = test.func02(10.001, 20.002);
42    test.func03(10,10);
43    printf("\n");
44
45    printf("(FUNC)(static_cast< int (*)(int, int) > (Test03))\n");
46    test.pFunc = (FUNC)(static_cast< int (*)(int, int) > (Test03));
47    printf("%p, %p, %p\n", test.func01, test.func02, test.func03);
48
49    test.func01(10,10);
50    double y01 = test.func02(10.001, 20.002);
51    int yy = test.func03(10,10);
52
53    return 0;
54}
55
56void Test01(int x, int y) {
57    printf("hehe, test it. x=%d, y=%d\n", x, y);
58}
59
60double Test02(double x, double y) {
61    double sum =x+y;
62    printf("sum double: %10.10f+%10.10f=%10.10f\nx address:%p\ny address:%p\n",x,y,sum, &x, &y);
63    return sum;
64}
65
66int Test03(int x, int y) {
67    int sum =x+y;
68    printf("sum int: %d+%d=%d\n",x,y,sum);
69    return sum;
70}

输出结果如下：

 1此程序模仿了MFC中的消息函数分配机制
 2(FUNC)(static_cast< void (*)(int, int) > (Test01))
 300401000, 00401000, 00401000
 4hehe, test it. x=10, y=10
 5hehe, test it. x=309237645, y=1076101251
 6hehe, test it. x=10, y=10
 7
 8(FUNC)(static_cast< double (*)(double, double) > (Test02))
 900401020, 00401020, 00401020
10sum double: 0.0000000000+0.0000000000=0.0000000000
11x address:0012FEB0
12y address:0012FEB8
13sum double: 10.0010000000+20.0020000000=30.0030000000
14x address:0012FED8
15y address:0012FEE0
16sum double: 0.0000000000+10.0010000000=10.0010000000
17x address:0012FED0
18y address:0012FED8
19
20(FUNC)(static_cast< int (*)(int, int) > (Test03))
2100401070, 00401070, 00401070
22sum int: 10+10=20
23sum int: 309237645+1076101251=1385338896
24sum int: 10+10=20

从输出结果可以看出，union的每个成员的内存地址都是一样的。 这样就好理解union MessageMapFunctions的真实作用了。