C++11非受限联合体、枚举式类

联合体（Union）是一种构造数据类型。在一个联合体内，我们可以定义多个不同类型的成员，这些成员将会共享同一块内存空间。老版本的 C++ 为了和C语言保持兼容，对联合体的数据成员的类型进行了很大程度的限制，这些限制在今天看来并没有必要，因此 C++11 取消了这些限制。

C++11 标准规定，任何非引用类型都可以成为联合体的数据成员，这种联合体也被称为非受限联合体。C++11 对 C++98 的改进：

允许非 POD 类型POD 是英文 Plain Old Data 的缩写，用来描述一个类型的属性。

POD 类型一般具有以下几种特征（包括 class、union 和 struct等）：
1. 没有用户自定义的构造函数、析构函数、拷贝构造函数和移动构造函数。
2. 不能包含虚函数和虚基类。
3. 非静态成员必须声明为 public。
4. 类中的第一个非静态成员的类型与其基类不同，
5. 在类或者结构体继承时，满足以下两种情况之一：
  - 派生类中有非静态成员，且只有一个仅包含静态成员的基类；
  - 基类有非静态成员，而派生类没有非静态成员。
6. 所有非静态数据成员均和其基类也符合上述规则（递归定义），也就是说 POD 类型不能包含非 POD 类型的数据。
7. 此外，所有兼容C语言的数据类型都是 POD 类型（struct、union 等不能违背上述规则）。
允许联合体有静态成员
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union U {
static int func() {
int n = 3;
return n;
}
};
需要注意的是，静态成员变量只能在联合体内定义，却不能在联合体外使用，这使得该规则很没用。

非受限联合体的赋值注意事项

C++11 规定，如果非受限联合体内有一个非 POD 的成员，而该成员拥有自定义的构造函数，那么这个非受限联合体的默认构造函数将被编译器删除；其他的特殊成员函数，例如默认拷贝构造函数、拷贝赋值操作符以及析构函数等，也将被删除。

#include <string>
using namespace std;
union U {
    string s;
    int n;
public:
    // placement new
    // 如果不加这个，则会构造失败，因为 U 的构造函数被删除
    U() { new(&s) string; }
    ~U() { s.~string(); }
};
int main() {
    U u;
    return 0;
}

因为 string 类拥有自定义的构造函数，所以 U 的构造函数被删除；定义 U 的类型变量 u 需要调用默认构造函数，所以 u 也就无法定义成功。

解决上面问题的一般需要用到 placement new（稍后会讲解这个概念）

匿名联合体和枚举式类

匿名联合体是指不具名的联合体（也即没有名字的联合体），一般定义如下：

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union U{
    union { int x; }; //此联合体为匿名联合体
};

可以看到，联合体 U 内定义了一个不具名的联合体，该联合体包含一个 int 类型的成员变量，我们称这个联合体为匿名联合体。

同样的，非受限联合体也可以匿名，而当非受限的匿名联合体运用于类的声明时，这样的类被称为“枚举式类”。示例如下：

#include <cstring>
using namespace std;

class Student{
public:
    Student(bool g, int a): gender(g), age(a){}
    bool gender;
    int age;
};

class Singer {
public:
    enum Type { STUDENT, NATIVE, FOREIGENR };
    Singer(bool g, int a) : s(g, a) { t = STUDENT; }
    Singer(int i) : id(i) { t = NATIVE; }
    Singer(const char* n, int s) {
        int size = (s > 9) ? 9 : s;
        memcpy(name , n, size);
        name[size] = '\0';
        t = FOREIGENR;
    }
    ~Singer(){}
private:
    Type t;
    union {
        Student s;
        int id;
        char name[10];
    };
};

int main() {
    Singer(true, 13);
    Singer(310217);
    Singer("J Michael", 9);
    return 0;
}

转自：http://c.biancheng.net/view/7165.html

C++11非受限联合体、枚举式类

非受限联合体的赋值注意事项

匿名联合体和枚举式类

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