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我和一位同事进行了这次谈话，结果很有趣。假设我们有以下 POD 类

struct A { 
  void clear() { memset(this, 0, sizeof(A)); } 

  int age; 
  char type; 
};

clear旨在清除所有成员，设置为0（按字节）。如果我们A用作基类会出现什么问题？这里有一个微妙的错误来源。

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编译器可能会向 A 添加填充字节。因此会sizeof(A)超出char type（直到填充结束）。但是，在继承的情况下，编译器可能不会添加填充字节。所以调用memset将覆盖子类的一部分。

于 2011-08-18T20:06:09.757 回答
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除了其他注释之外，sizeof它是一个编译时运算符，因此clear()不会将派生类添加的任何成员归零（由于填充怪异而注明除外）。

这并没有什么真正“微妙”的地方。memset在 C++ 中使用是一件可怕的事情。在极少数情况下，您确实可以用零填充内存并期望正常行为，并且您确实需要用零填充内存，并通过初始化列表对所有内容进行零初始化，文明的方式在某种程度上是不可接受的，请std::fill改用。

于 2011-08-18T20:19:04.157 回答
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理论上，编译器可以对基类进行不同的布局。C++03 §10 第 5 段说：

基类子对象的布局 (3.7) 可能与相同类型的最派生对象的布局不同。

正如StackedCrooked 提到的，当基类作为自己的对象存在时，编译器可能会在基类的末尾添加填充A，但是当它是基类时编译器可能不会添加该填充。这将导致A::clear()覆盖子类成员的前几个字节。

但是在实践中，我无法通过 GCC 或 Visual Studio 2008 实现这一点。使用此测试：

struct A
{
  void clear() { memset(this, 0, sizeof(A)); }

  int age;
  char type;
};

struct B : public A
{
  char x;
};

int main(void)
{
  B b;
  printf("%d %d %d\n", sizeof(A), sizeof(B), ((char*)&b.x - (char*)&b));
  b.x = 3;
  b.clear();
  printf("%d\n", b.x);

  return 0;
}

并且将 , 或两者都修改A为B“打包”（#pragma pack在 VS 和__attribute__((packed))GCC 中），无论如何我都无法b.x被覆盖。启用了优化。为尺寸/偏移量打印的 3 个值始终为 8/12/8、8/9/8 或 5/6/5。

于 2011-08-18T21:29:08.833 回答
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基类的clear方法只会设置类成员的值。

根据对齐规则，允许编译器插入填充，以便下一个数据成员将出现在对齐的边界上。type因此数据成员之后会有填充。后代的第一个数据成员将占据这个槽并且不受 的影响memset，因为sizeof基类不包括后代的大小。父级的大小！= 子级的大小（除非子级没有数据成员）。 见切片。

结构的打包不是语言标准的一部分。希望通过一个好的编译器，压缩结构的大小不包括最后一个字节之后的任何额外字节。即便如此，从打包父级继承的打包后代应该产生相同的结果：父级仅设置父级中的数据成员。

于 2011-08-19T00:05:08.917 回答
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简而言之：在我看来，唯一的一个潜在问题是我在 C89、C2003 标准中找不到任何关于“填充字节”保证的信息......他们是否有一些非同寻常的易失性或只读行为 - 我找不到甚至标准的术语“填充字节”是什么意思......

详细：

对于 POD 类型的对象，C++2003 标准保证：

  • 当您将对象的内容 memcpy 到一个 char 或 unsigned char 数组中，然后将内容 memcpy 回您的对象时，该对象将保持其原始值

  • 保证在 POD 对象的开头不会有填充

  • 可以打破 C++ 规则：goto 语句、生命周期

对于 C89，还存在一些关于结构的保证：

  • 当用于联合结构的混合时，如果结构具有相同的开头，则第一个组件具有完美的数学运算

  • C中的sizeof结构体等于存储所有组件的内存量，组件之间的padding下的地方，下面的结构体下的padding

  • 在 C 中，结构的组件被赋予了地址。保证地址的组成部分是按升序排列的。并且第一个组件的地址与结构的起始地址一致。无论程序运行的计算机是哪个字节序

所以在我看来，这样的规则也适用于 C++，一切都很好。我真的认为在硬件级别没有人会限制你为非常量对象写入填充字节。

于 2015-07-28T02:36:23.630 回答