C++ pod

究竟什么是pod？如何准确的描述POD呢？

POD数据类型

C++11中把POD分为了两个基本概念的集合，即：平凡的（trival）和标准布局的（standard layout）。只有满足这两个基本概念才能称为是POD类型。

一个trivial class或者struct应该符合以下定义：

• 拥有平凡的默认构造函数（trivial constructor）和析构函数（trivial destructor）
• 拥有平凡的复制构造函数（trivial copy constructor）和移动构造函数（trivial move constructor）
• 拥有平凡的复制赋值运算符（trivial assignment operator）和移动赋值运算符（trivial move operator）
• 不能包含虚拟函数和虚拟基类

trivial constructor就是说构造函数什么都不干
不定义类的构造函数, 编译器就会自动生成一个trivial constructor
一旦定义了构造函数, 即使构造函数中不包含任何参数，函数体中也没有任何代码，那么该构造函数都不再是trivial的
可以使用C++11中的新的关键字 =defualt 来显式的声明缺省版本的构造函数从而使类型恢复平凡化

#include <iostream>
using namespace std;

class A1 {};

class A2 {
public:
    A2(){}
};

class A3 {
public:
    A3() = default;
    A3(int a3){}
};

int main() {
    cout<<boolalpha<<is_trivial<A1>::value<<endl;
    cout<<boolalpha<<is_trivial<A2>::value<<endl;
    cout<<boolalpha<<is_trivial<A3>::value<<endl;
    return 0;
}

一个standard layout的class或者struct应该符合以下定义

• 所有非静态成员都有相同的访问权限（public, private, protected）（类比C里面结构体没有访问权限的差别）
• 在class或者struct继承时，满足以下两种情况之一的class或者struct也是标准布局的
  • 派生类中有非静态成员，且只有一个仅包含静态成员的基类
  • 基类有非静态成员，而派生类没有非静态成员
• 类中第一个非静态成员的类型与其基类不同
• 没有虚拟函数和虚基类
• 所有非静态数据成员均符合标准布局类型，其基类也符合标准布局

注意：
第三个规则(类中第一个非静态成员的类型与其基类不同)实际上是C++中允许优化不包含成员的基类而产生的，在C++标准中，如果基类没有成员，标准允许派生类的第一个成员与基类共享地址，基类并没有占据任何实际的空间，但此时若该派生类的第一个成员类型仍然是基类，编译器仍会为基类分配1字节的空间，这是因为C++标准要求类型相同的对象必须地址不同，所以C++11标准强制要求POD类型的派生类的第一个非静态成员的类型必须不同于基类。

#include <iostream>
using namespace std;

class A1 {};
class A2 {};

class B1:public A1 {
public:
    A1 a1;
    int b1;
};

class B2:public A1 {
public:
    A2 a2;
    int b2;
};

class B3:public A1 {
public:
    int b3;
    A1 a1;
};

int main() {
    B1 b1;b1.b1=0xb1;
    B2 b2;b2.b2=0xb2;
    B3 b3;b3.b3=0xb3;

    cout<<"sizeof(b1)="<<sizeof(b1)<<endl;
    cout<<"&b1   ="<<&b1<<endl;
    cout<<"&b1.a1="<<&b1.a1<<endl;
    cout<<"&b1.b1="<<&b1.b1<<endl<<endl;
    cout<<"sizeof(b2)="<<sizeof(b2)<<endl;
    cout<<"&b2   ="<<&b2<<endl;
    cout<<"&b2.a2="<<&b2.a2<<endl;
    cout<<"&b2.b2="<<&b2.b2<<endl<<endl;
    cout<<"sizeof(b3)="<<sizeof(b3)<<endl;
    cout<<"&b3   ="<<&b3<<endl;
    cout<<"&b3.b3="<<&b3.b3<<endl;
    cout<<"&b3.a1="<<&b3.a1<<endl<<endl;

    cout<<boolalpha<<is_standard_layout<B1>::value<<endl;
    cout<<boolalpha<<is_standard_layout<B2>::value<<endl;
    cout<<boolalpha<<is_standard_layout<B3>::value<<endl;
    return 0;
}

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