關於C 中的POD型別

最近碰到筆試題中有關於pod型別的問題,看了好多部落格對此還是沒有理解透徹,總結在此便於日後學習.

pod全稱plain old data。通俗的講，乙個類或結構體通過二進位制拷貝後還能保持其資料不變，那麼它就是乙個pod型別。

平凡的定義：

1. 有平凡的建構函式；

2. 有平凡的拷貝建構函式；

3. 有平凡的移動建構函式；

4. 有平凡的拷貝賦值運算子；

5. 有平凡的移動賦值運算子；

6. 有平凡的析構函式；

7. 不能包含虛函式；

8. 不能包含虛基類。

#include using namespace std;
class a };
class b };
class c };
class d };
class e };
class f };
class g ;
class h : g {};
class i {};
int main(int argc, char* argv)

標準布局的定義：

1. 所有非靜態成員有相同的訪問許可權；

2. 繼承樹中最多只能有乙個類有非靜態資料成員；

3. 子類的第乙個非靜態成員不可以是基類型別；

4. 沒有虛函式；

5. 沒有虛基類；

6. 所有非靜態成員都符合標準布局型別。

#include using namespace std;
class a
;class b1
;class b2
;class b : b1, b2
;class c1 {};
class c : c1
;class d ;
class e : d {};
class f ;
int main(int argc, char* argv)

當乙個資料型別滿足了「平凡的定義」和「標準布局」，我們就認為它是乙個pod資料——可以通過std::is_pod來判斷乙個型別是否為pod型別。

如文章開頭說的，乙個pod型別是可以進行二進位制拷貝的，看看下面的例子——

class a
;class b1
;class b2
;class b : b1, b2
;class c1 {};
class c : c1
;class d ;
class e : d {};
class f ;
int main(int argc, char* argv)

可以看到，對乙個pod型別進行二進位制拷貝後，資料都成功地遷移過來了。

pod是c++中乙個很重要的概念,而且非常容易被忽視,其主要的用處是，pod物件（特別是陣列）在進行複製的時候，不必呼叫物件的複製建構函式或者operator=，可以直接採用memcpy函式來提高效率。如何知道乙個類變數或者結構體變數是否pod型別的呢? c++11中完全可以使用std::is_pod<> ,或者std::is_trivial<> 來檢測,但是如果不支援c++11或者處於另外的考慮我們怎麼辦呢?,有時候我們自己也可以想個其他辦法來檢測pod

在中作者提到了另一種方法鑑定是否為pod型別:

今天看到了乙個方法，讓我眼前一亮，它能夠編譯期確定乙個型別是否為pod型別。但是，卻不能利用該特性進行型別萃取，只能判斷某一型別是否為pod型別，如果不是，編譯器報錯。方法如下：

templatestruct must_be_pod
;};

將乙個類作為模板形參傳入，如果其是pod型別，則可以放入union中，否則，不是pod型別。這裡其實，是將pod型別等價於可以放入union中的物件。c++中，可以放入union中的物件，是其本身以及其所有的成員變數都沒有預設建構函式的物件。

但是上面的例子僅僅適用於非c++11中,在c++03中，並非任意的型別都能做為union的成員。比方說，帶有non-trivial 建構函式的型別就不能是union的成員。在新的標準裡，移除了所有對union的使用限制，除了其成員仍然不能是引用型別。這一改變使得union更強大，更有用，也易於使用。例如,

struct point
point(int x, int y): x_(x), y_(y) {}
int x_, y_;
};union
;

那麼c++11中的一些型別是否是pod型別呢?測試如下:

int main(void)

程式輸出：

int: is_trivial: 1 is_standard_layout: 1 is_pod: 1

string: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(string): 4

array: is_trivial: 1 is_standard_layout: 1 is_pod: 1

array: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0

pair: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(pair): 8

vector: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(vector): 12

deque: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(deque): 40

list: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(list): 8

vector>: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(vector>): 12

set: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(set): 24

map: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(map): 24

unordered_set: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(unorder_set): 24

unordered_map: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(unorder_map): 24

shared_ptr: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(shared_ptr): 8

unique_ptr: is_trivial: 0 is_standard_layout: 1 is_pod: 0 sizeof(unique_ptr): 4

結論：內建型別(如: int, float)，array是pod型別

pod型別是遞迴的，array就不是pod型別，因為string不是

所有測試型別包括：pair(tuple), vector, list, deque, set, map, unordered_set, unordered_map, shared_ptr, unique_ptr

都滿足 is_standard_layout但是不滿足is_trivial，因此也不滿足is_pod型別。

unique_ptr具有和普通指標一樣大小，大多數時候應該使用它(當然還有其它原因：如unique效能更好等等)，而不是shared_ptr。

測試參考:

關於C 中的POD型別

關於C 中的POD型別

關於C 中POD型別的解析

c 的POD型別詳解

關於C 中的POD型別

關於C 中的POD型別

關於C 中POD型別的解析

c 的POD型別詳解

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