使用memcpy构造可平凡复制union是否属于UB？其活跃成员如何判定？

问题解答 #

结论先行 #

你给出的示例在C17及更高版本标准下完全合法，不会触发未定义行为；如果需要兼容C14及更早标准，补充一行显式激活union成员的代码即可完全规避风险。

具体规则说明 #

• 首先Bar属于平凡可复制类型，这是memcpy操作合法的核心前提：对于所有平凡可复制类型，只要源对象的对象表示有效，用memcpy将其对象表示复制到目标类型的存储中后，目标对象就会拥有和源对象一致的值表示，这个操作本身是标准明确支持的。你示例中src是有效int对象，大小和Bar的大小完全一致，因此memcpy操作本身没有任何问题。
• 关于union活跃成员的常见误解：并不是“最先读取的成员自动成为活跃成员”，C++17新增了明确规则：如果union当前存储的值表示和某个成员的类型匹配，那么读取该成员的操作是合法的，会隐式创建该成员作为union的活跃成员。你示例中的Bar两个成员，num是int类型，foo是底层类型为int的枚举类型，两者的对象表示完全一致，你memcpy写入的就是合法int的对象表示，因此后续无论读取num还是foo，都是符合标准的合法操作。
• 关于BOOST_IS_BITWISE_SERIALIZABLE特性的使用：你的推测是正确的，这个宏的作用就是标记类型允许直接通过二进制复制完成序列化/反序列化，底层确实依赖memcpy类操作。对于你用到的这类平凡可复制union，只要反序列化后读取的成员类型和序列化时的活跃成员类型兼容，就完全符合该宏的使用要求，不会有问题。

旧标准兼容方案 #

如果需要兼容C++17之前的标准，只需要在memcpy操作之后，显式激活你要读取的成员即可，示例修改如下：

int baz(int src) {
    Bar dst;
    std::memcpy(&dst, &src, sizeof(Bar));
    // 显式激活对应成员，兼容C++14及更早标准
    if (src > 42) {
        new (&dst.num) int; // 定位new，无额外开销，仅标记活跃成员
        return dst.num;
    } else {
        new (&dst.foo) Foo;
        return (int)dst.foo;
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者StableGeneous