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(我已经编辑了这个问题以避免分心。在任何其他问题变得有意义之前,有一个核心问题需要被澄清。向那些现在回答似乎不太相关的人道歉。)
让我们设置一个具体的例子:
struct Base {
int i;
};
没有虚方法,也没有继承,一般是一个很笨很简单的对象。因此它是Plain Old Data (POD)它回到了可预测的布局。特别是:
Base b;
&b == reinterpret_cast<B*>&(b.i);
这是根据 Wikipedia (它本身声称引用了 C++03 标准):
A pointer to a POD-struct object, suitably converted using a reinterpret cast, points to its initial member and vice versa, implying that there is no padding at the beginning of a POD-struct.[8]
现在让我们考虑继承:
struct Derived : public Base {
};
同样,没有虚方法,没有虚继承,也没有多重继承。所以这也是POD。
问题:这个事实(Derived 是 C++11 中的 POD)是否允许我们说:
Derived d;
&d == reinterpret_cast<D*>&(d.i); // true on g++-4.6
如果这是真的,那么下面的定义是明确的:
Base *b = reinterpret_cast<Base*>(malloc(sizeof(Derived)));
free(b); // It will be freeing the same address, so this is OK
我不是在这里问new
和delete
- 考虑malloc
和free
更容易。我只是好奇在像这样的简单情况下派生对象的布局规则,以及基类的初始非静态成员位于可预测位置的位置。
派生对象是否应该等同于:
struct Derived { // no inheritance
Base b; // it just contains it instead
};
事先没有填充?
最佳答案
您不关心 POD 性,您关心的是标准布局。这是来自标准第 9 节 [class]
的定义:
A standard-layout class is a class that:
- has no non-static data members of type non-standard-layout class (or array of such types) or reference,
- has no virtual functions (10.3) and no virtual base classes (10.1),
- has the same access control (Clause 11) for all non-static data members,
- has no non-standard-layout base classes,
- either has no non-static data members in the most derived class and at most one base class with non-static data members, or has no base classes with non-static data members, and
- has no base classes of the same type as the first non-static data member.
然后保证您想要的属性(第 9.2 节 [class.mem]
):
A pointer to a standard-layout struct object, suitably converted using a
reinterpret_cast
, points to its initial member (or if that member is a bit-field, then to the unit in which it resides) and vice versa.
这实际上比旧要求更好,因为 reinterpret_cast
的能力不会因添加非平凡的构造函数和/或析构函数而丢失。
现在让我们转到第二个问题。答案不是您所希望的。
Base *b = new Derived;
delete b;
是未定义的行为,除非 Base
具有虚拟析构函数。参见第 5.3.5 节([expr.delete]
)
In the first alternative (delete object), if the static type of the object to be deleted is different from its dynamic type, the static type shall be a base class of the dynamic type of the object to be deleted and the static type shall have a virtual destructor or the behavior is undefined.
您之前使用 malloc
和 free
的片段大部分是正确的。这将起作用:
Base *b = new (malloc(sizeof(Derived))) Derived;
free(b);
因为指针 b
的值与从 placement new 返回的地址相同,而后者又与从 malloc
返回的地址相同。
关于c++ - C++11 中的 POD 和继承。 struct的地址是否==第一个成员的地址?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/8864311/
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