C++ POD与结构体声明

本文探讨了C++中POD(Plain Old Data)的概念及其重要性,通过一个具体示例解释了为何非POD成员如vector在使用memset初始化时会导致程序崩溃,并给出了相应的解决方案。

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请看下面这个结构体定义:

struct MyStruct 
{ 
    int i; 
    wstring str; 
    vector<wstring> strs; 
};


上面的结构休定义有问题吗?理论上说没有,但在某些情况下就有问题了。如下用法:

MyStruct *pMy = new MyStruct(); 
memset(pMy, 0, sizeof(MyStruct)); 
pMy->i = 100; 
pMy->str = L"leehong"; 
// Here will crash, vector is not POD, so memset() function or ZeroMemory macro 
// do not know how to initialize the member, or it will lead some infos of pstr member 
// lost and crash when access. pMy->pstr.push_back(L"One");


如果这样用的话,在Debug下运行没有问题,但在Release下运行,就会在push_back处Crash。这是为什么呢?这就引出下面要讲的POD了。

 

什么是POD

 

POD(Plain Old Data)指的是能够像C语言中的结构体那样进行处理的一种数据类型,比如能够使用memcpy()来复制内存,使用memset()进行初始化等。

在C++ 98标准中,POD实际上是受限于结构体定义中的语言特性而定义的。

struct S { int a; }; //S就是一个POD 
struct SS { int a; SS(int aa) : a(aa) { } }; // SS就不是POD了 
struct SSS { virtual void f(); };


在C++0x中,POD被定义为可以简简单单复制的,类型普通的,并且拥有可以应对多种POD原先就能支持的操作的标准变量地址布局(?)。POD的定义和以前差不多:

1)如果你所有的成员变量和基类都是POD,那么这个类型就是POD。

2)POD应当满足以下要求,

     a)没有虚函数

     b)没有虚基类

     c)没有引用

     d)没有多重访问

新标准对POD最大的影响就是,对于拥有不会影响数据分配布局的构造函数的数据结构,也可以算作是POD。

关于POD详细信息,请参考官方文档:

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2007/n2294.html

 

Crash原因分析 

 

回到最上面举的那个例子,结构体初始化时,首先会调用它自动生成的默认构造函数,同时也会调用vector<wstring>的构造函数为pstr成员生成一块内存。然后我们都知道,使用结构体一般都会用memset 或 ZeroMemory函数来把结构体清成0,那么当我们调用ZeroMemory后,之前为pstr生成的内存就变成了0,这样当在后面再访问这个成员时,就会导致Crash。

所以一般情况下在结构体中不要定义一些复杂的数据类型,如果无法避免,就声明这种类型的指针,因为指针肯定是一个POD的数据。

 

解决方法

 

1)上面的那种方法可以把pstr换成指针类型,也就是vector<wstring>* 在调用ZeroMemory后,再对这个变量分配内存。

2)为这个结构体写构造函数,在这个构造函数里面进行初始化,在使用时永远不要调用ZeroMemory,这样的话,struct就实际上跟class的用法一样了。

<think>嗯,用户问的是如何在C++中正确初始化结构体。我需要先回忆一下C++结构体的初始化方法。根据之前的引用,用户提到了不能直接用={0}来初始化结构体,但可以使用memset或者构造函数。不过引用里也提到,在C++中更推荐使用构造函数,因为类型安全。 首先,我得确认C++中的结构体是否支持构造函数。是的,C++结构体和类非常相似,只是默认的访问权限不同。所以结构体可以有构造函数,包括默认构造函数和带参数的。 那可能需要分几种情况来说。比如C++03和C++11之后的不同方法。在C++11之前,结构体的初始化可能需要依赖构造函数,而C++11引入了统一初始化,可以用花括号来初始化,即使没有构造函数。 比如,用户可能想知道有没有更简便的方法。比如,如果结构体所有成员都是public的,可以直接用花括号列表初始化。例如: struct Point { int x; int y; }; 然后可以这样初始化:Point p{1, 2}; 或者在C++11之后,甚至Point p = {1, 2};。 不过如果结构体有私有成员,或者需要更复杂的初始化逻辑,这时候构造函数就更合适了。 另外,用户可能混淆了C和C++的区别。在C中,结构体不能有构造函数,所以常用memset或者逐成员赋值。但C++结构体可以有构造函数,所以推荐使用构造函数。 还有聚合初始化,当结构体是聚合类型时,可以用花括号初始化。聚合类型的条件包括没有用户提供的构造函数、没有私有或受保护的非静态成员等。 可能需要分点说明: 1. 默认初始化:如果结构体有默认构造函数,可以不用参数初始化。 2. 列表初始化(C++11起):使用花括号,适用于聚合类型。 3. 构造函数初始化:显式定义构造函数来初始化成员。 4. 成员默认值(C++11起):在声明成员时直接赋予默认值。 5. 注意事项:比如避免使用memset对含有非POD类型的结构体进行操作,可能导致问题。 然后给出示例代码,比如: // 使用构造函数 struct Person { std::string name; int age; Person() : name("Unknown"), age(0) {} // 默认构造 Person(std::string n, int a) : name(n), age(a) {} }; // 列表初始化 Point p{10, 20}; // 成员默认值 struct Data { int value = 42; std::string text = "default"; }; 此外,可能需要提醒用户,如果结构体包含无法默认初始化的成员(比如引用),必须通过构造函数来初始化。 用户可能还有疑问,比如在C++结构体和类的区别,但问题主要集中在初始化方法上,所以不需要深入讨论这个,除非必要。 需要确保回答的结构清晰,分点说明不同的方法,并给出示例代码。同时,注意引用之前的资料,比如引用[1]提到构造函数更推荐,所以要在回答中强调这一点。</think>在C++中初始化结构体主要有以下几种方法,按实现方式分类说明: ### 一、构造函数初始化(推荐方法) ```cpp // 带参数的构造函数 struct Student { std::string name; int score; Student(std::string n, int s) : name(n), score(s) {} }; // 使用构造函数初始化 Student s1("张三", 90); ``` ### 二、统一初始化(C++11起) ```cpp struct Point { int x; int y; }; // 聚合初始化 Point p1{10, 20}; // 直接列表初始化 Point p2 = {30, 40}; // 复制列表初始化 ``` ### 三、成员默认值(C++11起) ```cpp struct Config { int timeout = 5000; // 基础类型默认值 std::string path = "/data"; // 类类型默认值 }; Config cfg; // 自动使用默认值初始化 ``` ### 四、混合初始化方式 ```cpp struct Employee { std::string name{"新员工"}; int id = -1; double salary; Employee(double s) : salary(s) {} }; Employee e1{8000.0}; // 输出:name="新员工", id=-1, salary=8000 ``` ### 五、注意事项 1. **避免使用memset** 对包含`std::string`等非POD类型的结构体使用`memset`会导致未定义行为[^1] 2. **构造顺序** 成员的初始化顺序由声明顺序决定,构造函数初始化列表顺序无关 3. **const成员初始化** 必须通过构造函数初始化列表进行初始化: ```cpp struct Circle { const double radius; Circle(double r) : radius(r) {} }; ```
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