标准布局c ++

Question

我正在阅读有关C++ POD, Trivial and Standard Layout classes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，上述结构与

有什么不同

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。

Answer 1

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

但是，当基类与第一个数据成员具有相同类型时尝试执行此操作会违反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：

  

如果一个是另一个的子对象，或者如果至少有一个是零大小的基类子对象并且它们的类型不同，那么两个不是位字段的对象可以具有相同的地址;否则，他们应有不同的地址

有效地强制要求空基类，9.2 [class.mem] / 20：

  

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

以下类型（Type1和Type2）不可能在没有此限制的情况下与布局兼容（尽管它们可能是标准布局类）。

struct S1 {};
struct S2 {};

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

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