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c++ - 类与结构的内存布局如何

coder 2023-11-12 原文

我来自 C 编程，其中结构中的数据首先是顶级变量，然后是第二个、第三个等等。

我现在正在用 C++ 编程，我正在使用一个类。我基本上想要达到同样的效果，但我也想要 get/set 方法，也许还有其他方法(我也想尝试以 C++ 风格来做，可能会学到一些新东西)。

是否有保证，例如公共(public)变量将首先在内存中，然后是私有(private)变量？

最佳答案

Is there a guarantee e.g. that the public variables will be first in memory then the private variable?

不，这样的保证没有做出 - C++11 标准，[class.mem]/14:

Nonstatic data members of a (non-union) class with the same access control (Clause 11) are allocated so that later members have higher addresses within a class object. The order of allocation of non-static data members with different access control is unspecified (11).

所以

struct A
{
    int i, j;
    std::string str;

private:

    float f;

protected:

    double d;
};

只能保证，对于给定的 A 类型的对象，

  • i 的地址小于 j 和
  • j 的地址小于 str

请注意，类键 struct 和 class 在布局方面没有任何区别:它们唯一的区别是仅在编译时存在的访问权限。

It only says the order, but not that the first variable actually start at the "first address"? Lets assume a class without inheritance.

是的，但仅适用于标准布局类。一个类必须满足一系列要求才能成为标准布局类，其中之一是所有成员都具有相同的访问控制。
引用C++14(C++11同理，但写法比较间接)，[class.mem]/19:

If a standard-layout class object has any non-static data members, its address is the same as the address of its first non-static data member. Otherwise, its address is the same as the address of its first base classsubobject (if any). [ Note: There might therefore be unnamed padding within a standard-layout struct object, but not at its beginning, as necessary to achieve appropriate alignment. — end note ]

[类]/7:

A standard-layout class is a class that:

  • has no non-static data members of type non-standard-layout class (or array of such types) or reference,
  • has no virtual functions (10.3) and no virtual base classes (10.1),
  • has the same access control (Clause 11) for all non-static data members,
  • has no non-standard-layout base classes,
  • either has no non-static data members in the most derived class and at most one base class with non-static data members, or has no base classes with non-static data members, and
  • has no base classes of the same type as the first non-static data member. 110

110) This ensures that two subobjects that have the same class type and that belong to the same most derived object are not allocated at the same address (5.10).

关于c++ - 类与结构的内存布局如何，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/26939609/

amp43blockquotecodeclassc++cstructlanguage-lawyer

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