此常见问题解答涉及聚合和POD,并涵盖以下材料:
在 C++17 中有规范文本 [class.mem]/17：
分配具有相同访问控制（第 14 条）的（非联合）类的非静态数据成员，以便后面的成员在类对象中具有更高的地址。具有不同访问控制的非静态数据成员的分配顺序未指定。
还有 [class.mem]/24：
如果标准布局类对象具有任何非静态数据成员，则其地址与其第一个非静态数据成员的地址相同
这里有两个例子：
struct A { int x, y, z; } a;
struct F { public: int p; private: int q; public: int r; } f;
根据上述标准文本，C++17 保证&a.x < &a.y、&a.y < &a.z、 和&f.p < &f.r （但不保证&f.p < &f.q，因为F不是标准布局，所以 class.mem/24 不适用）。
但是，在 C++20 最终工作草案 N4860 中，根据CWG 2404进行了更改。[class.mem]/17 已经变成了 Note。然而，注释在 ISO 标准中是非规范的（意味着编译器供应商可以忽略它们）。我找不到任何其他可能适用的文本。
我的问题是： C++20 是否仍然在某处指定（规范地）保证&a.y < &a.z和/或&f.p < &f.r？或者编译器现在是否有权在所有情况下重新排序类成员，标准布局类的第一个子对象除外？ …
我正在研究C++ 11中新的,轻松的POD定义(第9.7节)
标准布局类是一个类:
- 没有非标准布局类(或此类类型的数组)或引用类型的非静态数据成员,
- 没有虚函数(10.3),也没有虚基类(10.1),
- 对所有非静态数据成员具有相同的访问控制(第11条),
- 没有非标准布局基类,
- 或者在最派生类中没有非静态数据成员,并且最多只有一个具有非静态数据成员的基类,或者没有具有非静态数据成员的基类,并且
- 没有与第一个非静态数据成员相同类型的基类.
我突出了让我感到惊讶的一些事情.
如果我们容忍具有不同访问控制的数据成员会出什么问题？
如果第一个数据成员也是基类会出什么问题？即
struct Foo {};
struct Good : Foo {int x; Foo y;};
struct Bad : Foo {Foo y; int x;};
我承认这是一个奇怪的结构,但为什么要Bad被禁止但不是Good？
最后,如果不止一个组成类有数据成员,会出现什么问题？
C++ 11允许在以下标准中使用标准布局类型union:Union的成员具有用户定义的构造函数
我的问题是:我是否保证在union超出范围时会调用自定义析构函数？
我的理解是我们必须在切换时手动销毁和构建:http://en.cppreference.com/w/cpp/language/union#Explanation
但是像这样的例子怎么样:
{
union S { string str;
vector<int> vec;
~S() {} } s = { "Hello, world"s };
}
当s超出范围时,我是否将内存泄漏到堆上分配的字符串,因为我没有调用string析构函数？
大卫霍尔曼最近在推特上发布了以下示例(我稍微减少了):
struct FooBeforeBase {
double d;
bool b[4];
};
struct FooBefore : FooBeforeBase {
float value;
};
static_assert(sizeof(FooBefore) > 16);
//----------------------------------------------------
struct FooAfterBase {
protected:
double d;
public:
bool b[4];
};
struct FooAfter : FooAfterBase {
float value;
};
static_assert(sizeof(FooAfter) == 16);
您可以检查godbolt上的clang中的布局,并查看大小更改的原因是,FooBefore成员value放置在偏移16处(保持完全对齐8 FooBeforeBase)而在FooAfter,成员value放置在偏移12处(有效地使用FooAfterBase的尾巴填充).
我很清楚这FooBeforeBase是标准布局,但FooAfterBase不是(因为它的非静态数据成员并不都具有相同的访问控制,[class.prop]/3).但是FooBeforeBase,标准布局需要这方面的填充字节是什么呢？
gcc和clang都重用了FooAfterBase填充,最后用了sizeof(FooAfter) == 16.但是MSVC没有,结果是24.每个标准是否有必要的布局,如果没有,为什么gcc和clang做他们做的事情？
有一些混乱,所以只是为了清理:
FooBeforeBase 是标准布局FooBefore是 …考虑以下简单结构：
struct A
{
float data[16];
};
假设平台上float有32位IEEE754浮点数（如果很重要），那么C ++标准是否可以保证预期的内存布局struct A？如果不是，它将提供什么保证和/或执行保证的方式是什么？
由预期存储器布局我的意思是该结构占用16*4=64在存储器字节，每个连续4字节占用由单个float从data阵列。换句话说，预期的内存布局意味着以下测试通过：
static_assert(sizeof(A) == 16 * sizeof(float));
static_assert(offsetof(A, data[0]) == 0 * sizeof(float));
static_assert(offsetof(A, data[1]) == 1 * sizeof(float));
...
static_assert(offsetof(A, data[15]) == 15 * sizeof(float));
（offsetof这里是合法的，因为A是标准布局，请参见下文）
万一这困扰您，测试实际上会通过 gcc 9 HEAD在wandbox上通过。我从未遇到过平台和编译器的结合，它们会提供证据证明该测试可能会失败，并且我很想了解它们的存在。
alignas说明符来处理它）。write_bytes(&x, sizeof(A))。data数组以传递这种类型的单个对象，但是对于其中的一系列对象（例如，用于上传矩阵类型的顶点属性），仍然需要特定的内存布局。 …在C ++ 20中，不赞成使用POD的概念，因为它是琐碎且标准的布局的无意义的合成特征。但是，C ++ 20草案中的POD定义并不完全是“琐碎的和标准布局”；实际上是：
POD类是既是普通类又是标准布局类的类，并且不具有非POD类类型的非静态数据成员（或其数组）。POD类型是标量类型，POD类，这种类型的数组或这些类型之一的cv限定版本。
换句话说，POD类型不仅是琐碎的而且是标准布局的，而且也是递归的。
该递归需求是否多余？换句话说，如果一个类型既是琐碎的又是标准布局，那么它是否也自动递归地变得琐碎又是标准布局？如果答案为“否”，那么标准布局，琐碎类型却不能成为POD的例子是什么？
我正在阅读关于C++ POD,Trivial和Standard Layout类的精彩文章 我对标准布局没有清楚了解的一个属性如下: -
A standard layout has no base classes of the same type as the first
non-static data member
因此,以下将不是标准布局,因为它具有与基类相同的第一个成员
struct NonStandardLayout3 : StandardLayout1 {
StandardLayout1 x; // first member cannot be of the same type as base
};
但是在性能方面和属性方面,上述结构有何不同
struct StandardLayout5 : StandardLayout1 {
int x;
StandardLayout1 y; // can have members of base type if they're not the first
};
这是对此之上的修正.
在考虑这个问题的反例时,我提出了:
struct A
{
alignas(2) char byte;
};
但如果这是合法的和标准的布局,它是否与布局兼容struct B？
struct B
{
char byte;
};
此外,如果我们有
struct A
{
alignas(2) char x;
alignas(4) char y;
};
// possible alignment, - is padding
// 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15
// x - - - y - - - x - - - y - - -
struct B
{
char x;
char y;
}; // …据我所知,标准布局允许三件事:
现在,包含在库中的是is_standard_layout谓词元函数,但我在通用代码中看不到它的用处,因为我上面列出的那些C特性似乎极少需要检查通用代码.我唯一能想到的是在里面使用它static_assert,但这只是为了使代码更健壮而且不是必需的.
怎么is_standard_layout有用？有没有没有它的东西是不可能的,因此需要它在标准库中？