在 C++ 中，struct 和 union 有哪些主要区别？请说明 union 在内存使用和性能优化方面的典型应用场景及实现方式。

回答思路

1. 【回答框架 1】struct 所有成员各自占用内存，总大小约等于各成员大小之和（考虑对齐），可同时保存全部成员值。union 所有成员共享同一块内存，大小等于最大成员的大小（考虑对齐），同一时刻只能有一个成员有效。
2. 【回答框架 2】union 的优化价值在于节省内存：当多个字段不会同时使用时，用 union 可避免为每个字段单独分配空间。典型如协议解析中的类型联合体、事件消息的变体表示，或嵌入式系统中对寄存器位域的重解释。
3. 【回答框架 3】使用 union 做优化时，通常配合判别字段（tag）标明当前活跃成员。例如在事件结构中定义事件类型枚举和 union 存储具体数据，从而减少结构体总字节数，提升缓存利用率和传输效率。
4. 【回答框架 4】C++ 中 union 的成员若有非平凡构造、析构或拷贝函数时需特殊处理，可使用 union 包装类或 std::variant 作为现代替代。注意读写成员时需确保当前类型匹配，否则属于未定义行为。
5. 【关键点 1】struct 成员独立占用内存，union 成员共享内存，union 大小由最大成员决定。
6. 【关键点 2】union 常用于需要节省内存且各成员互斥的场景，例如协议头和事件变体。
7. 【关键点 3】使用 union 时需用额外标记字段表明当前活跃成员，否则会引发未定义行为。
8. 【易错点 1】误以为 union 能同时保存多个成员值，实际同一时刻仅一个成员有效。
9. 【易错点 2】忽略对齐可能导致 union 实际大小大于最大成员大小，影响内存占用估算。
10. 【易错点 3】在 C++ 中直接对含非平凡类型的 union 赋值拷贝可能产生未定义行为，未使用 std::variant 时应谨慎。