標籤聯合（tagged union）也稱可辨識聯合（discriminated union）或者變體類型（variant type），指的是這樣的一種數據結構，它能夠存儲一組不同但是固定的類型中某個類型的對象，具體是哪個類型由標籤欄位決定。這種數據結構在解釋器、資料庫和數據通信中非常有用。需要注意的是，可辨識聯合英文原詞在數學中又指不相交並集（disjoint union）。
基本介紹
- 中文名：標籤聯合
- 外文名：Tagged union
- 又稱：可辨識聯合
- 性質：一種數據結構
- 領域：計算機科學
簡介,優點,缺點,類層次結構作為標記聯合,
簡介
在計算機科學中，標記聯合也稱為變體，變體記錄，選擇類型，區分聯合，不相交聯合或總和類型，是用於保存可能採用多種不同但固定類型的值的數據結構。任何時候只能使用其中一種類型，標籤欄位明確指出哪一種正在使用中。它可以被認為是一種具有多個“案例”的類型，每種類型都應該在該類型被操縱時正確處理。像普通工會一樣，帶標籤的聯合可以通過重疊每種類型的存儲區域來節省存儲空間，因為一次只能使用一個存儲區域。
標記的聯合在函式式語言中最為重要，例如ML和Haskell，它們被稱為數據類型（參見代數數據類型），編譯器能夠驗證總是處理標記聯合的所有情況，從而避免許多類型的錯誤。然而，它們可以用幾乎任何語言來構建，並且比未標記的工會更安全，通常簡稱為工會，這些工會相似，但沒有明確記錄工會目前正在使用哪個成員。
標籤聯合往往伴隨著一個概念型的構造，這是相似但不相同的構造一類。給定初始標籤類型和相應的類型，類型構造函式產生帶標籤的聯合類型。
在數學上，標記的聯合對應於不相交或歧視的聯合，通常使用+編寫。給定一個不相交並的一個元素甲+乙，有可能確定它是否從來到甲或乙。如果一個元素在於兩個，會有在值兩個有效不同拷貝甲+乙，一個來自甲，一個來自乙。
一個枚舉類型可以看作是一個退化情況：的標籤聯合單元類型。它對應於一組空的構造函式，可以作為一個簡單的標記變數來實現，因為除了標記的值之外，它不包含附加數據。
許多編程技術和數據結構 - 包括rope（數據結構），懶惰評估，類層次結構（見下文），任意精度算法，CDR編碼，間接位和其他種類的標記指針等 - 通常使用一些某種標記的聯盟。
優點
標記聯合與未標記聯合的主要優點是所有訪問都是安全的，編譯器甚至可以檢查是否處理了所有的情況。無標記的聯合依賴於程式邏輯來正確識別當前活動的欄位，如果邏輯失敗，這可能會導致奇怪的行為和難以發現的錯誤。
對於包含每種類型欄位的簡單記錄，標記聯合的主要優點是它通過為所有類型重疊存儲來節省存儲空間。一些實現為最大類型保留足夠的存儲空間，而另一些實現根據需要動態調整已標記的聯合值的大小。當該值不可變時，分配儘可能多的存儲空間非常簡單。
缺點
有時，未標記的聯合會用於執行類型之間的位級轉換，稱為C ++中的reinterpret轉換。加標籤的工會不適用於此目的；通常每當標籤被更改時都會分配一個新值。
許多語言在某種程度上支持通用數據類型，該類型包含每種其他類型的每個值，並且通常提供一種方法來測試通用類型的實際值類型。這些有時被稱為變體。雖然通用數據類型在其正式定義中與標記的聯合相當，但典型的標記聯合包含的案例數量相對較少，這些案例形成了表達單一連貫概念的不同方式，如數據結構節點或指令。此外，還有一個期望，即標記聯盟的每種可能情況在使用時都會被處理。通用數據類型的值不相關，並且沒有可行的方法來處理它們。
與選項類型和異常處理一樣，標記的聯合有時用於處理異常結果的發生。通常這些標籤被摺疊為“保留值”類型，並且它們的出現並不一致地被檢查：這是編程錯誤的相當常見的來源。
類層次結構作為標記聯合
在面向對象編程中的典型類層次結構中，每個子類可以封裝對該類唯一的數據。用於執行虛擬方法查找的元數據（例如，大多數C ++實現中的對象的vtable指針）標識子類，因此可以有效地用作識別實例存儲的特定數據的標籤（請參閱RTTI）。一個對象的構造函式設定這個標記，並且在整個對象的生命周期中它保持不變。
儘管如此，類層次結構涉及真正的亞型多態性；它可以通過創建相同基類型的更多子類來擴展，在標籤/調度模型下無法正確處理。因此，通常不可能像標記聯合會那樣對子對象的“標籤”進行案例分析或分派。一些語言如Scala允許基類被“密封”，並將帶標記的聯合與密封的基類進行統一。
