如何处理[[no_unique_address]]是实现定义的吗？

Question

以下摘自cppref，但简化为演示：

#include <iostream>
 
struct Empty {}; // empty class

struct W
{
    char c[2];
    [[no_unique_address]] Empty e1, e2;
};
 
int main()
{ 
    std::cout << std::boolalpha;

    // e1 and e2 cannot have the same address, but one of them can share with
    // c[0] and the other with c[1]
    std::cout << "sizeof(W) == 2 is " << (sizeof(W) == 2) << '\n';
}

文档显示输出可能是：

sizeof(W) == 2为真

但是，gcc 和叮当声输出如下所示：

sizeof(W) == 2为假

实现是否定义了如何处理[[no_unique_address]]？

Answer 1

是的，实际上no_unique_address的所有方面都是实现定义的。它是一种允许优化而不是强制优化的工具。

话虽如此，当您尝试拥有两个具有相同类型的子对象时，您永远不应该假设no_unique_address会起作用。标准仍然要求相同类型的所有不同子对象都有不同的地址，不管是不是no_unique_address。尽管编译器可以通过彻底重新排序成员来为这些空子对象分配不同的地址…他们几乎不会这样做。

要合理利用no_unique_address优化，最好的办法是永远不要有两个相同类型的子对象，并尝试将所有可能为空的成员放在第一位。也就是说，您应该期望实现将一个空的no_unique_address成员分配给下一个成员的偏移量（或整个包含结构的偏移量）。

Answer 2

请参见[intro.object]/8:

如果…否则，如果对象是标准布局类类型的基类子对象，没有非静态数据成员，则该对象的大小为零。否则，对象的大小为零的情况是实现定义的。

在C 11中，空基类优化成为标准布局类的强制性要求(参见这里的讨论)。空成员优化从来都不是强制性的。正如您所怀疑的，它是由实现定义的。