标准布局和不可复制的属性

Question

C++11，第 9/7 节：

一个标准布局类是一个类：

• 没有非标准布局类（或此类类型的数组）或引用类型的非静态数据成员，
• 没有虚函数，也没有虚基类，
• 对所有非静态数据成员具有相同的访问控制，
• 没有非标准布局基类，
• 要么在派生最多的类中没有非静态数据成员，并且最多有一个具有非静态数据成员的基类，要么没有具有非静态数据成员的基类，并且
• 没有与第一个非静态数据成员相同类型的基类。

那么，有没有办法使具有标准布局的类不可复制？如果是，怎么做？

从 boost::noncopyable 私有继承将不起作用，因为它使复制构造函数私有（因此不是标准布局）。 boost::noncopyable 的实现是这样的：

  class noncopyable
  {
   protected:
      noncopyable() {}
      ~noncopyable() {}
   private:  // emphasize the following members are private
      noncopyable( const noncopyable& );
      const noncopyable& operator=( const noncopyable& );
  };

由于私有部分，它不是标准的布局类。我还注意到私有继承是否违反任何标准布局规则。

---

#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <iostream>
const int N = 50;
struct A
{
    int data[N];
};
struct B : private boost::noncopyable
{
    int data[N];
};
struct C
{
    A data[10];
};
struct D : private boost::noncopyable
{
    B data[10];
};

int main() {
    std::cout<<sizeof(A)<<std::endl;
    std::cout<<sizeof(B)<<std::endl;

    std::cout<<sizeof(C)<<std::endl;
    std::cout<<sizeof(D)<<std::endl;
}

输出是：

200
200
2000
2004

上面的例子表明，从boost::noncopyable 私有继承会将类更改为不符合标准布局。 我不确定这是否是一个 g++ 错误（我使用的是 g++ 4.6.1），或者该标准被某种方式违反了。

Answer 1

我认为这里有一个混淆：

• 标准布局属性受属性（且仅属性）影响
• 可复制属性受方法（它们的存在、不存在和可访问性）影响

这两个概念是正交的。

更新：

以下显示与boost::noncopyable 完全相同的行为：

#include <iostream>

struct foo {};

struct B : foo { int data; };

struct D : foo { B data; };

int main() {
  D d;
  std::cout << (char*)(&d.data) - (char*)(&d) << "\n";
}

结果是4。

我相信这是因为：

• 没有与第一个非静态数据成员相同类型的基类。

确实，实验表明在D 中在data 之前引入int a; 不会增加其大小。我认为B 继承自foo 的事实意味着data（第一个非静态数据成员）被认为与foo（D 的基类）具有相同的类型。

这会导致歧义：如果编译器没有引入此填充，foo* f = &d 将与 foo* g = &b.data; 具有相同的地址。

Answer 2

您需要做两件事才能使您的课程不可复制：

1. 将复制构造函数设为私有。
2. 将赋值运算符设为私有。 （它被分配了与类本身相同类型的另一种类型）。

您不需要为了获得该行为而从某个 boost 类继承。

我可以补充一下，谁在乎一些花哨的“标准布局”想法。编程你需要的东西，不要屈服于这种极端的空间理论。