标准布局 c++

Question

我正在阅读C++ POD, Trivial and Standard Layout classes 上的精彩文章 关于标准布局，我还没有清楚了解的一个属性如下：-

 A standard layout has no base classes of the same type as the first 
    non-static data member

因此以下将不是标准布局，因为它的第一个成员与基类相同

struct NonStandardLayout3 : StandardLayout1 {
    StandardLayout1 x; // first member cannot be of the same type as base
};

但是在性能方面和属性方面，上述结构有何不同

struct StandardLayout5 : StandardLayout1 {
    int x;
    StandardLayout1 y; // can have members of base type if they're not the first   
};

这是对上面那个的更正。

Answer 1

原因是标准布局类型有效地要求“空基类优化”，其中没有数据成员的基类不占用空间，并且与派生类的第一个数据成员（如果有）具有相同的地址。

但是，当基类与第一个数据成员具有相同类型时尝试这样做违反了 C++ 内存模型，该模型要求相同类型的不同对象必须具有不同的地址。

来自 ISO/IEC 14882:2011 1.8 [intro.object]/6：

如果一个对象是另一个对象的子对象，或者如果至少一个是大小为零的基类子对象并且它们属于不同类型，则两个不是位域的对象可能具有相同的地址；否则，它们将具有不同的地址

有效地强制空基类，9.2 [class.mem] /20：

指向标准布局结构对象的指针，使用reinterpret_cast 适当转换，指向其 初始成员（或者如果该成员是位域，则指向它所在的单元），反之亦然。

如果没有此限制，以下类型（Type1 和 Type2）就不可能是布局兼容的（尽管它们将是标准布局类）。

struct S1 {};
struct S2 {};

struct Type1 : S1 {
    S1 s;
    int k;
};

struct Type2 : S1 {
    S2 s;
    int m;
};