POD struct（相同类型的成员）：成员是否在连续的内存位置？

Question

考虑到

template <typename T>
struct Vector3d { T x, y, z; };

>

假设x、y和z位于连续的内存位置安全吗？

假设for T = float和< code>T = double至少是安全的吗？

如果没有，是否有可能以跨平台的方式执行？

注意:我不介意在z后面填充，只要x，y，z是相邻的

Answer 1

不，绝对不能保证相同类型的结构元素之间没有填充，即使对于“大型”普通旧数据类型，例如double，也是如此。此外，在指向另一个元素的指针上尝试通过指针算法到达元素的行为是未定义的。

写起来好多了

template <typename T>
struct Vector3d { T t[3]; };

其中保证了连续性和指针算术，并为x、y和z提供访问函数。

如果您不喜欢调用函数的语法，并且愿意承受结构本身中最可能出现的一些开销，那么您可以始终绑定引用：

template <typename T>
struct Vector3d
{
    T t[3];
    T& x = t[0];
    T& y = t[1];
    T& z = t[2];
};

Answer 2

假设x、yy和

标准没有做出这样的保证。

但是在实践中，一个合理的实现不会在相同类型的相邻字段之间插入任何填充(因为这样的填充是不必要的)。

如果您想要额外的安全性，请添加一个static_assert：

static_assert(sizeof(Vector3d<float>) == 3 * sizeof(float));

假设for T = float和< code>T = double至少是安全的吗？

据我所知，字段类型在这里没有任何区别。

^{1 — 数组保证不包含填充。由于您可以创建任何类型的数组，因此实现必须能够将任何单个类型的对象彼此相邻地存储，并且没有填充。}

Answer 3

假设x、y和z位于连续的内存位置安全吗？

从技术上来说，语言没有这样的保证。

另一方面，它们也没有必要不相邻，实际上它们很可能是相邻的。

如果没有，是否有可能以跨平台的方式执行？

将保证位于连续内存位置中的对象的跨平台方式是数组：

template <typename T>
struct Vector3d { T components[3]; };

数组还允许使用指针算法迭代对象。