Question

让我们说，我有struct RGB，我想创建struct RGBA，继承RGB：

struct RGB {
    unsigned char r;
    unsigned char g;
    unsigned char b;
};

struct RGBA: RGB {
    unsigned char a;
};

两者都将用于读取未压缩的图像数据：

RGBA *pixel=static_cast<RGBA *>(image->uncompressed_data);

问题：关于struct RGBA的内存布局，这是否安全？有人保证：

unsigned char a位于RGB struct之前（不是之前）
struct RGB与struct RGBA的参数之间没有填充？

#pragma pack会在这里提供帮助吗？它是继承期间内存布局的全部内容。

Answer 1

不，布局无法保证。唯一的保证是标准布局类;这类课程的一个条件是它

在大多数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，或者没有包含非静态数据成员的基类

换句话说，所有数据成员必须属于同一个类，而不是多个。

Answer 2

对于派生成员的内存布局有 NO 保证，并且演员不安全。

由于你有继承，也可能有填充，这是不琐碎。

§9课程

1 POD struct109是既是普通类又是标准布局类的类，并且没有非POD结构，非POD联合类型的非静态数据成员（或这些类型的数组）。类似地，POD联合是一个既简单的类又是标准的布局类的联合，并且没有非

std::is_pod<RGBA>也不是POD

std::cout << std::boolalpha;
std::cout << std::is_pod<RGBA>::value << '\n';

结果是假的。见live demo

Answer 3

检查填充很容易：打印sizeof(RGB)和sizeof(RGBA)。如果它不是3个相应的4那么结构被填充，你需要将其删除。

至于成员a是否在b之后，您可以使用offsetof来检查每个成员的偏移量。如果a的偏移量大于b的偏移量，则a后面的b会直接出现。{/ p>

Answer 4

正如这里所有先前的答案已经指出的那样：标准不保证它。但是，如果您仍然需要 POD 的这种继承（派生类实际上不再是 POD），您至少可以通过使用 static_assert 验证当前编译器的行为是否符合要求。如果你切换到另一个行为不同的编译器，那么你至少应该得到编译器错误。不过，如果您的代码应该易于移植，这可能是不好的做法。

我还建议使用编译器变量属性 __attribute__((packed)) 来声明您的 POD 结构并使用 <cstdint>。这对例如有效GCC，但也可能因您使用的编译器而异。

#include <cstdint>

struct __attribute__((packed)) RGB {
    uint8_t r;
    uint8_t g;
    uint8_t b;
};

struct __attribute__((packed)) RGBA : RGB {
    uint8_t a;
};

static_assert( sizeof(RGB) == 3u, "Unexpected size" );
static_assert( sizeof(RGBA) == 4u, "Unexpected size" );

C ++ POD结构继承？是否有关于派生成员的内存布局的保证

4 个答案: