C++中POD类型

本文详细介绍了C++中POD(Plain Old Data)的概念及其在不同标准中的定义。POD是一种特殊的类类型,它具备简单的内存布局特性,适用于高效的数据交换场景。文章还列举了构成POD的具体条件,如不允许有用户自定义的构造函数等。

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在imperfect c++里,

 

书里是这样解释POD的:

 

1、   所有标量类型(基本类型和指针类型)、POD结构类型、POD联合类型、以及这几种类型的数组、const/volatile修饰的版本都是POD类型。

 

2、  POD结构/联合类型:一个聚合体(包括class),它的非static成员都不是pointer to class member、

 

        pointer to class member function、非POD结构、非POD联合,以及这些类型的数组、引用、const/

 

        volatile修饰的版本;

 

        并且,此聚合体不能有用户自定义的构造函数、析构函数、拷贝构造函数.

 

POD结构(POD-struct)是一个聚合类,它没有以下类型的非静态数据成员:指向成员的指针、非POD结构、非POD联合(或以上类型的数组),或它们的引用,并且没有用户自定义的拷贝赋值运算符,也没有用户自定义的析构函数。 
  
类似的,POD联合(POD-union)是一个聚合联合,它没有以下类型的非静态数据成员:指向成员的指针、非POD结构、非POD联合(或以上类型的数组),或它们的引用,并且没有用户自定义的拷贝赋值运算符,也没有用户自定义的析构函数。

POD类(POD class)是一个类,它要么是POD结构,要么是POD联合。以下几种是POD:  
1、所有基本数据类型 

2、一个class或者struct,它不包含虚函数,没有虚基类,每一个数据成员都是POD,且所有的父类(如果存在的话)都是POD  
   
3、POD数组  
   
4、由POD组成的union  
POD可以包含非虚成员函数,当然也可以包含构造函数和(非虚)析构函数,因为这些东东都不影响对象布局。  
   
下面这个类,它不需要copy ctor就可以拷贝构造,但不是POD:  
struct   S  
{  
    std::string   str;    // std::string内部有指针,使用memcpy时执行浅拷贝 
}; 

C++11中对POD的定义

当class/struct是极简的(trivial)、属于标准布局(standard-layout),以及他的所有非静态(non-static)成员都是POD时,会被视为POD。

一个极简的类别或结构符合以下定义:

  1. 极简的默认建构式。这可以使用默认建构式语法,例如SomeConstructor() = default;
  2. 极简的复制建构式,可使用默认语法(default syntax)
  3. 极简的赋值运算子,可使用默认语法(default syntax)
  4. 极简的解构式,不可以是虚拟的(virtual)

一个标准布局(standard-layout)的类别或结构符合以下定义:

    1. 只有非静态的(non-static)资料成员,且这些成员也是符合标准布局的型别
    2. 对所有non-static成员有相同的存取控制(public, private, protected)
    3. 没有虚拟函式
    4. 没有虚拟基础类别
    5. 只有符合标准布局的基础类别
    6. 没有和第一个定义的non-static成员相同型别的基础类别
    7. 若非没有带有non-static成员的基础类别,就是最底层(继承最末位)的类别没有non-static资料成员而且至多一个带有non-static成员的基础类别。基本上,在该类别的继承体系中只会有一个类别带有non-static成员。

转载于:https://www.cnblogs.com/tracylee/archive/2012/10/18/2730164.html

<think>好的,我现在要回答用户关于C++11中POD类型的定义、用法和标准的问题。首先,我需要回顾一下自己关于POD类型的知识,并确保信息准确。 首先,POD是Plain Old Data的缩写,指的是与C语言兼容的数据类型。在C++11之前,POD的定义比较复杂,但到了C++11,标准将其分解为平凡类型(trivial)和标准布局(standard-layout)两个概念,同时满足这两个条件才是POD类型。 接下来,我需要明确这两个概念的定义。根据引用[2],平凡类型需要满足几个条件:默认构造函数、析构函数、拷贝构造函数等是平凡的,不能有虚函数或虚基。标准布局类型则要求所有非静态成员具有相同的访问权限,没有虚函数或虚基,继承时必须满足基在派生中是唯一的,且派生的第一个非静态成员不能是基类型,如引用[3]中的例子所示。 然后,用户可能想知道如何检测一个类型是否为PODC++11提供了类型特征模板,如std::is_pod,如引用[1]提到的。需要解释如何使用这些模板进行检测。 关于用法,POD类型的主要优势在于内存布局的可预测性,适用于需要与C代码交互、序列化或网络传输的场景。但根据引用[4],随着C++的发展,非POD类型的功能更强大,POD的重要性可能降低,这一点也需要提及。 我需要确保回答结构清晰,分点说明定义、判断方法、应用场景以及注意事项。同时,生成的相关问题需要覆盖用户可能感兴趣的扩展内容,比如与C语言兼容性、实际应用例子等。 最后,检查是否有遗漏的要点,比如标准布局的具体例子,以及使用类型特征模板的代码示例,确保引用正确,并按照用户要求的中文回答,使用正确的LaTeX格式。</think>### C++11 POD类型详解 #### 一、POD类型定义 在C++11中,**POD(Plain Old Data)类型**需同时满足以下两个条件: 1. **平凡类型(Trivial)** - 拥有默认的平凡构造函数、析构函数、拷贝构造函数和赋值运算符(编译器自动生成或显式标记为`= default`) - 不包含虚函数或虚基 - 所有非静态成员和基均为平凡类型 2. **标准布局类型(Standard-layout)** - 所有非静态成员具有相同的访问权限(例如均为`public`) - 无虚函数或虚基 - 继承关系中,派生有且仅有一个基且该基符合标准布局;若派生含非静态成员,则基不能是派生的第一个非静态成员类型(例如引用[3]中`struct C : B{int a; B b;}`符合标准布局) 数学表达示例: 若类型$T$满足: $$ \text{is\_trivial}(T) \land \text{is\_standard\_layout}(T) \implies \text{is\_pod}(T) $$ #### 二、检测方法 C++11提供类型特征模板直接判断: ```cpp #include <type_traits> struct MyStruct { int x; }; static_assert(std::is_pod<MyStruct>::value, "MyStruct是POD类型"); ``` #### 三、核心用途 1. **内存兼容性** POD类型的内存布局与C语言结构体完全兼容,可通过`memcpy`安全复制[^2]。 2. **序列化与通信** 适用于二进制数据存储、网络传输等场景。 3. **低级内存操作** 支持`reinterpret_cast`直接转换指针类型。 #### 四、注意事项 - **C++11后的演变**:非POD类型(如含智能指针的)功能更强大,POD类型重要性相对降低[^4]。 - **性能权衡**:POD类型缺乏多态性,复杂场景需结合其他设计模式。 ---
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