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首先，这更像是一个健全性检查问题，以获得比我更精通语言标准的人的认可。

假设我有以下类型（尽管我省略了任何非构造函数和非赋值成员函数）：

template<typename E> struct half_expr
{
};

class half : public half_expr<half>
{
public:
    half();
    explicit half(float);
    template<typename E> half(const half_expr<E>&);

    half& operator=(float);
    template<typename E> half& operator=(const half_expr<E>&);

private:
    half(std::uint16_t, bool);

    std::uint16_t data_;
};

好吧，在任何合理的实现中， ahalf不应该是内存中的任何其他东西，而不是普通的std::uint16_t。但我对标准的保证很感兴趣。根据 POD 的 C++98/03 定义，这是我的基本原理：

  • half不能是 POD 类型，因为它具有非公共字段、基类和用户定义的构造函数。

和 C++11 丢失/扩展定义：

  • 它应该是微不足道的可复制的，因为它只有隐式生成的复制/移动构造函数/赋值，但只要这些float和模板版本不以任何方式计算，我不完全确定。

  • 它也应该是标准布局，因为它只有一个基本类型的私有字段和一个空的非虚拟基类（在任何标准中都应该是 POD，对吧？）

  • 唯一阻碍 POD 分类的是它不是一般的默认可构造函数，恕我直言，这可能通过使用 C++11 的half() = default语法来克服。

我非常简单的问题是：我的基本原理是完全正确的，还是在定义中我忽略或误解了任何东西，特别是考虑到用户定义的构造函数和赋值以某种方式阻碍了分类为微不足道的可复制？

注意：即使您想将此委托给有关 POD 和标准布局类型的一些可能重复项（我完全可以理解），回答我的实际问题的简单评论仍然很好，因为这仅仅是一个健全性检查，这对你来说可能很简单或多余，但我只想安全起见。

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是的，half是标准布局（9/7）：基类是空的，派生类对所有非静态数据具有相同的访问控制，没有任何虚拟和非标准布局的基础或成员，并且基础是与第一个非静态数据成员不同的类型。

您定义的构造函数和赋值运算符不是复制（或移动）构造函数和赋值，因此它们与类是否可简单复制无关。

默认构造函数是非平凡的，因为它是用户提供的 (12.1/5)，因此该类不是平凡的。

副本/移动都是微不足道的，因为数据成员和空基地有微不足道的副本/移动 (12.8/12)。析构函数也是如此，因此该类可以轻松复制。

所以我相信你的分析是正确的——删除无参数构造函数，你在 C++11 中有一个 POD 类（但在 C++98 中没有）。

正如 Luc 所说，标准中不能保证 POD 类不包含填充，即使它只有一个数据成员。

在 C++03 中，空基类优化是允许的，而不是必需的，因此质量差但符合 C++03 的实现当然可以为您提供sizeof(half) == sizeof(half_expr<half>) + sizeof(uint16_t). 可以保证sizeof(half_expr<half>) > 0，并且如果它小于uint16_t您可以合理预期的填充。

在 C++11 中，布局兼容性规则实际上要求应用空基类优化——两种标准布局类型，一种具有基类，另一种没有，是布局兼容的 (9.2/17 )，并且布局兼容的类型可以通过联合 (9.2/19) 读取，这意味着它们必须具有相同的布局。填充仍然是允许的，但没有意义。

除了标准之外，您的实现可能会或可能不会从告诉您 POD 类是什么样子的 C++ ABI 工作。如果是这样，我希望虽然 ABI 可能还不是 C++11 的最新版本，但该实现肯定会使所有标准布局类看起来像定义 POD 类的方式，无论它们是否是也很简单（它会做 EBC 优化）。这就是标准布局的意义所在：“类的布局类似于 C 结构”。

我认为实现也被允许任意决定所有类类型必须是 4 对齐的，在这种情况下你会再次得到填充。不过，我认为期望这一点是不合理的，因为我能想到的唯一动机是你在一些奇怪的架构上，其中 4 对齐的指针可能小于char*.

于 2012-08-12T16:06:34.237 回答