c++ - 结构/对象内的存储顺序

Question

考虑这两种情况:

struct customType
{
   dataType1 var1; 
   dataType2 var2;
   dataType3 var3;
} ;

customType instance1;
// Assume var1, var2 and var3 were initialized to some valid values.

customType * instance2 = &instance1;    
dataType1 firstMemberInsideStruct = (dataType1)(*instance2);

---

class CustomType
{
   public:
       dataType1 member1;
       dataType2 member2;

       retrunType1 memberFunction1();

   private:
       dataType3 member3;
       dataType4 member4;

       retrunType2 memberFunction2();
};

customType object;
// Assume member1, member2, member3 and member4 were initialized to some valid values.

customType *pointerToAnObject = &object ;
dataType1 firstMemberInTheObject = (dataType1) (*pointerToAnObject);

这样做总是安全吗？

我想知道标准是否指定了 - 之间的任何存储顺序

1. C 结构中的元素。
2. C++ 类对象中的数据成员。

Answer 1

C99 和 C++ 在这方面有些不同。

C99 标准保证结构的字段将按照它们声明的顺序在内存中布局，并且两个相同结构的字段将具有相同的偏移量。参见 this question对于 C99 标准的相关部分。总结一下:第一个字段的偏移量被指定为零，但之后的偏移量没有被标准指定。这是为了允许 C 编译器调整每个字段的偏移量，以便该字段满足体系结构的任何内存对齐要求。因为这是依赖于实现的，C 提供了一种标准方法来使用 offsetof 来确定每个字段的偏移量。宏。

C++ 仅为 Plain old data (POD) 提供此保证.不能像这样处理不是普通旧数据的 C++ 类。当类使用多重继承、具有非公共(public)字段或成员或包含虚拟成员时，该标准为 C++ 编译器提供了相当多的自由来组织类。

这对您的示例意味着什么:

dataType1 firstMemberInsideStruct = (dataType1)(*instance2);

只有当 dataType1、dataType2 和 dataType3 是普通旧数据时，此行才可以。如果其中任何一个不是，则 customType 结构可能没有平凡的构造函数(或析构函数)，并且此假设可能不成立。

dataType1 firstMemberInTheObject = (dataType1) (*pointerToAnObject);

无论dataType1、dataType2、dataType3是否为POD，这一行都不安全，因为CustomType 类有私有(private)实例变量。这使得它不是 POD 类，因此您不能假设它的第一个实例变量将以特定方式排序。