C++ pod

究竟什麼是pod？如何準確的描述POD呢？

POD數據類型

C++11中把POD分爲了兩個基本概念的集合，即：平凡的（trival）和標準佈局的（standard layout）。只有滿足這兩個基本概念才能稱爲是POD類型。

一個trivial class或者struct應該符合以下定義：

• 擁有平凡的默認構造函數（trivial constructor）和析構函數（trivial destructor）
• 擁有平凡的複製構造函數（trivial copy constructor）和移動構造函數（trivial move constructor）
• 擁有平凡的複製賦值運算符（trivial assignment operator）和移動賦值運算符（trivial move operator）
• 不能包含虛擬函數和虛擬基類

trivial constructor就是說構造函數什麼都不幹
不定義類的構造函數, 編譯器就會自動生成一個trivial constructor
一旦定義了構造函數, 即使構造函數中不包含任何參數，函數體中也沒有任何代碼，那麼該構造函數都不再是trivial的
可以使用C++11中的新的關鍵字 =defualt 來顯式的聲明缺省版本的構造函數從而使類型恢復平凡化

#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;
}

一個standard layout的class或者struct應該符合以下定義

• 所有非靜態成員都有相同的訪問權限（public, private, protected）（類比C裏面結構體沒有訪問權限的差別）
• 在class或者struct繼承時，滿足以下兩種情況之一的class或者struct也是標準佈局的
  • 派生類中有非靜態成員，且只有一個僅包含靜態成員的基類
  • 基類有非靜態成員，而派生類沒有非靜態成員
• 類中第一個非靜態成員的類型與其基類不同
• 沒有虛擬函數和虛基類
• 所有非靜態數據成員均符合標準佈局類型，其基類也符合標準佈局

注意：
第三個規則(類中第一個非靜態成員的類型與其基類不同)實際上是C++中允許優化不包含成員的基類而產生的，在C++標準中，如果基類沒有成員，標準允許派生類的第一個成員與基類共享地址，基類並沒有佔據任何實際的空間，但此時若該派生類的第一個成員類型仍然是基類，編譯器仍會爲基類分配1字節的空間，這是因爲C++標準要求類型相同的對象必須地址不同，所以C++11標準強制要求POD類型的派生類的第一個非靜態成員的類型必須不同於基類。

#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;
}

本文轉載並整理自如下文章：
https://blog.csdn.net/u011475134/article/details/72900890