联合作为模板化基类的部分特化

Question

当我从 union 的模板化基类继承并对其进行部分特化时，MSVC 上的编译失败，因为禁止将 unions 作为基类（参见 1）。 但是，如果我将struct 用作我继承自的主模板，并且仅将union 用于部分专业化，它可以让我很好地编译它。 我很好奇为什么会这样。另外我想知道下面的代码 (2) 是符合标准还是 MSVC 只允许我绕过标准。

(1) C++ 标准（10.4 联合 [class.union]）

"联合可以有成员函数（包括构造函数和 析构函数），但它不应具有虚拟（10.6.2）函数。一种 union 不应有基类。 工会不得用作 基类。”

(2) 示例 (godbolt.org)

//template <typename T, std::size_t Size>
//↓             ↓   clearly illegal
//union vector_base {
//    vector_base() : data() {}
//    std::array<T, Size> data;
// }

template <typename T, std::size_t Size>
//↓ legal now?
struct vector_base
{
  std::array<T, Size> data;
};

template <typename T>
union vector_base<T, 2>
{
    std::array<T, 2> data;
    struct { T x, y; };
};

template <typename T, std::size_t Size>
class vector : public vector_base<T, Size> {
};

Answer 1

此代码不合法​​。来自[temp.class]：

在类模板的重新声明、部分特化、显式特化或显式实例化中，类键应与原始类模板声明（[dcl.type.elab]）实物一致。

class-key 是 class、struct 或 union 之一。

在您的情况下，您的部分特化是非法的，因为您在之前使用 struct 时使用了 union 的类键。

---

要获得您想要的行为，请在类中使用anonymous union：

template <typename T>
struct vector_base<T, 2>
{
    union {
        std::array<T, 2> data;
        // Note that anonymous structs are non-standard, but supported in C11
        struct { T x, y; };
    };
};

但是，要小心这个union；您可能很想访问非活动成员，但这是undefined behavior，除非工会成员共享common initial sequence。在这种情况下我不确定他们是否这样做，但我认为他们没有，因为std::array 是与T[2] 不同的类型，我什至不确定T[2] 和T x, y 是否会是共同的初始序列。

Answer 2

您的部分专业化不是union。

正如您所指出的，union 不能用作基类，并且正如 Justin 所指出的，使用 union 关键字进行部分特化是不合法的。

补充：由于某种原因，MSVC 不介意使用 union 关键字，而只是忽略部分特化的类键并将其视为 struct 的定义。

gcc 也会发生同样的情况。它抱怨不同的类键，但是一旦您将-fpermissive 标志传递给编译器，您的示例就会编译，尽管vector<T, 2> 是一个结构，而不是一个联合。

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