具有用户定义的构造函数的普通类型和POD类型

Question

首先，这更像是一个理智检查问题，以获得比我更精通语言标准深度的人的认可。

假设我有以下类型(尽管我忽略了任何非构造函数和非赋值成员函数):

template<typename E> struct half_expr
{
};

class half : public half_expr<half>
{
public:
    half();
    explicit half(float);
    template<typename E> half(const half_expr<E>&);

    half& operator=(float);
    template<typename E> half& operator=(const half_expr<E>&);

private:
    half(std::uint16_t, bool);

    std::uint16_t data_;
};

好吧，在任何合理的实现中，half在内存中都不应该是普通的std:：uint16_t。但我对标准的保证很感兴趣。以下是我根据C 98/03定义POD的理由：

• 一半不能是 POD 类型，因为它具有非公共字段、基类和用户定义的构造函数。

和C 11的losened/扩展定义：

>

它应该是微不足道的可复制的，因为它只隐式生成了复制/移动构造函数/赋值，但只要这些浮点数和模板版本不以任何方式计算在内，我就不完全确定。

它也应该是标准布局，因为它只有一个基本类型的私有字段和一个空的非虚拟基类（在任何标准中都应该是POD，对吗？）

唯一阻碍POD-分类的是它不是普通的缺省可构造的，这可能通过使用C 11的< code>half() = default语法来克服。

我非常简单的问题是：我的基本原理是完全正确的，还是我在定义中忽略或误解了任何东西，尤其是考虑到用户定义的构造函数和赋值在某种程度上阻碍了分类为简单的可复制？

注意：即使您有将此委托给一些关于POD和标准布局类型的可能重复（我可以完全理解）的冲动，回答我的实际问题的简单评论仍然会很好，因为这仅仅是一个理智的检查，这可能对你来说很简单或超级浮夸，但我只是想保持安全。

Answer 1

是的，一半是标准布局（9/7）：基类为空，派生类对所有非静态数据具有相同的权限改造，没有虚拟，也没有非标准布局的基或成员，基是与第一个非静态数据成员不同的类型。

您定义的构造函数和赋值运算符不是复制（或移动）构造函数和赋权，因此它们与类是否可以普通复制无关。

默认构造函数是非同寻常的，因为它是用户提供的（12.1/5），因此该类并不平凡。

拷贝/移动都是微不足道的，因为数据成员和空基具有微不足道拷贝/移动（12.8/12）。析构函数也是如此，因此该类通常是可复制的。

所以我相信你的html" target="_blank">分析是正确的——去掉无参数构造函数，你在C 11中就有了一个POD类(但在C 98中没有)。

正如Luc所说，标准中没有保证POD类不包含填充，即使它只有一个数据成员。

在C 03中，空基类优化是允许的，而不是必需的，所以一个质量差但符合要求的C 03实现肯定会给你sizeof（半）==sizeof（half_expr

在C 11中，布局兼容的规则实际上要求应用空基类优化——两个标准布局类型，其中一个有基类，另一个没有，是布局兼容的(9.2/17)，布局兼容的类型可以通过联合读取(9.2/19)，这意味着它们必须具有相同的布局。填充仍然是允许的，但是没有意义。

撇开标准不谈，您的实现可能来自也可能不使用 C ABI，该 ABI 会告诉您 POD 类的外观。如果是这样，我预计尽管 ABI 可能还没有为 C 11 提供最新的版本，但可以肯定的是，该实现将使所有标准布局类看起来都与 POD 类的定义相同，而不管它们是否也是微不足道的（并且它将进行 EBC 优化）。这就是标准布局的要点：“类像C结构一样布局”。

我认为实现也被允许任意决定所有类类型必须是4对齐的，在这种情况下，你会再次得到填充。不过，我认为期望这样做是不合理的，因为我能想到的唯一动机是，你在一些奇怪的架构上，4对齐的指针可以小于char*。