C++规范编码引涉语法点之(8)trivial和non-trivial构造/析构/复制/赋值函数 及POD类型

【trivial/non-trivial】trivial意思是无意义,这个trivial和non-trivial是对类的四种函数来说的:
构造函数(ctor)
复制构造函数(copy)
赋值函数(assignment)
析构函数(dtor)

如果至少满足下面3条里的一条:
(1)显式(explict)定义了这四种函数。
(2)类里有非静态非POD的数据成员。
(3)有基类

       那么上面的四种函数是non-trivial函数,比如叫non-trivial ctor、non-trivial copy…,也就是说有意义的函数,里面有一下必要的操作,比如类成员的初始化,释放内存等。

【POD类型】POD意思是Plain Old Data,也就是C++的内建类型或传统的C结构体类型。POD类型必然有trivial ctor/dtor/copy/assignment四种函数。

//整个T是POD类型
class T
{
    //没有显式定义ctor/dtor/copy/assignemt所以都是trivial
    int a; //POD类型
};
//整个T1是非POD类型
class T1
{
    T1() //显式定义了构造函数,所以是non-trivial ctor
    {}
    //没有显式定义dtor/copy/assignemt所以都是trivial
    int a;//POD类型
    std::string b; //非POD类型
};

【应用】如果这个类都是trivial ctor/dtor/copy/assignment函数,我们对这个类进行构造、析构、拷贝和赋值时可以采用最有效率的方法,不调用无所事事的那些ctor/dtor等,而直接采用内存操作如malloc()、memcpy()等提高性能,这也是SGI STL内部干的事情。

比如STL的copy算法最基本的思路是这样的:
// 非POD重载指针数值
template <class T> void copy(T* source, T* destination, int n, __false_type)
{
    // 省略异常处理
    for (; n > 0; n--,source++,destination++)
    {
        // 调用source的复制构造函数
        constructor(source, *destination);
    }
}
// POD重载指针数值
template <class T> void copy(T* source, T* destination, int n, __false_type)
{
    // 省略异常处理
    memmove(source, destination, n);
}

 

<think>好的,用户想了解C++中标号(label)的概念用法。首先我需要回忆C++中关于标号的相关知识。标号在C++中主要有两种用途:一种是用于goto语句跳转的标签,另一种是在switch语句中作为case标签。 首先,基本语法部分。标号的声明格式是label_name:,后面跟着语句。比如在循环前放一个标签,然后用goto跳转到那里。需要确保标签在同一个函数内,且遵循作用域规则,不能在函数外使用。同时要注意,跳过非POD类型变量的初始化可能会导致未定义行为,这部分需要重提醒用户避免。 然后,应用场景。虽然goto标签在现代编程中不推荐使用,但在某些情况下,比如深层嵌套循环的跳出,或者错误处理的集中管理,可能会有其用处。但也要强调应优先使用结化的控制语句,比如break、continue、异常处理等。 接下来是switch语句中的case标签。每个case后面跟一个常量表达式,且需要break来防止穿透。这里要提到C++17中的[[fallthrough]]属性,用于有意的穿透情况,避免编译器警告。 然后,根据用户提供的用内容,检查是否有相关的内容需要用。用[1]讲的是auto类型推导,用[2]是环境配置,似乎标签无关,所以可能不需要用。但需要确保回答准确,可能需要查阅标准文档或权威资料来确认细节。 用户可能的问题包括:标签的作用域、goto的潜在问题、case标签的使用注意事项。所以生成相关问题时要涵盖这些方面,比如如何避免goto的问题,switch中case的穿透处理等。 最后,组织回答结,先介绍概念,再分讲解语法、应用场景、注意事项,并给出代码示例。确保使用正确的中文术语,LaTeX格式正确,代码块用适当的语法高亮。同时提醒用户尽管存在,但应谨慎使用goto,推荐更安全的结化方法。</think>### C++标号(Label)的概念与用法 #### 一、基本概念 C++中的标号(label)是用于控制流跳转的标识符,主要用于以下两种场景: 1. **`goto`语句的目标跳转** 通过定义标号,配合`goto`语句实现代码跳转,例如: ```cpp start: // 标号定义 if (condition) goto start; // 跳转到标号处 ``` 2. **`switch`语句中的`case`/`default`标签** 用于匹配不同的条件分支,例如: ```cpp switch (value) { case 1: // 标号 // 代码块 break; default: // 标号 // 默认代码块 } ``` #### 二、语法规则 1. **标号定义格式** 标号需以冒号结尾,且必须位于语句之前: ```cpp label_name: statement; ``` 2. **作用域限制** - `goto`标号仅在**同一函数内有效**,不可跨函数跳转[^1] - `case`/`default`标号仅能在`switch`语句中使用 3. **示例代码** ```cpp void process() { retry: // 标号定义 if (operation_failed()) { log_error(); goto retry; // 跳转回标号 } } ``` #### 三、应用场景与注意事项 1. **`goto`的使用争议** - **适用场景**:错误处理的集中退出、多层嵌套循环的快速跳出 - **风险**:滥用会导致代码可读性下降,可能发未定义行为(如跳过变量初始化) ```cpp void risky_code() { goto skip; // 危险操作! std::string s = "hello"; // 构造函数被跳过 skip: // 此处s未初始化,访问会导致未定义行为 } ``` 2. **`switch`中的标号特性** - `case`标签后必须是整型常量表达式 - 需配合`break`防止"case穿透"现象 - C++17支持`[[fallthrough]]`属性明确穿透意图: ```cpp switch (code) { case 200: handle_success(); [[fallthrough]]; // 明确告知编译器有意穿透 case 404: log_request(); break; } ``` #### 四、最佳实践建议 1. 优先使用结化控制流(循环、函数返回、异常处理) 2. 若必须使用`goto`,确保: - 跳转方向仅向前 - 不跨越非平凡对象(non-trivial objects)的初始化 3. 对`switch`语句添加`// FIXME`注释说明复杂逻辑 ---
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