c++ - 标准布局 c++

Question

我正在阅读有关C++ POD、Trivial 和标准布局类的精彩文章我对标准布局还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，因为它的第一个成员与基类相同

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   
};

这是对上面那个的更正。

score 17 · Accepted Answer

原因是标准布局类型有效地要求“空基类优化”，其中没有数据成员的基类不占用空间，并且与派生类的第一个数据成员（如果有）具有相同的地址。

但是，当基类与第一个数据成员具有相同类型时尝试这样做违反了 C++ 内存模型，该模型要求相同类型的不同对象必须具有不同的地址。

来自 ISO/IEC 14882:2011 1.8 [intro.object]/6：

如果一个对象是另一个的子对象，或者如果至少一个是大小为零的基类子对象并且它们属于不同类型，则两个不是位域的对象可能具有相同的地址；否则，它们将具有不同的地址

有效地强制空基类，9.2 [class.mem] /20：

指向标准布局结构对象的指针，使用 a 进行适当转换reinterpret_cast，指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。

如果没有此限制，以下类型 (Type1和Type2) 不可能是布局兼容的（尽管它们将是标准布局类）。

struct S1 {};
struct S2 {};

struct Type1 : S1 {
    S1 s;
    int k;
};

struct Type2 : S1 {
    S2 s;
    int m;
};

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