C++11：POD数据类型

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啥是POD类型？

POD全称Plain Old Data。通俗的讲，一个类或结构体通过二进制拷贝后还能保持其数据不变，那么它就是一个POD类型。

平凡的定义

1.有平凡的构造函数

2.有平凡的拷贝构造函数

3.有平凡的移动构造函数

4.有平凡的拷贝赋值运算符

5.有平凡的移动赋值运算符

6.有平凡的析构函数

7.不能包含虚函数

8.不能包含虚基类

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

using namespace std;

class A { A(){} };
class B { B(B&){} };
class C { C(C&&){} };
class D { D operator=(D&){} };
class E { E operator=(E&&){} };
class F { ~F(){} };
class G { virtual void foo() = 0; };
class H : G {};
class I {};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    std::cout << std::is_trivial<A>::value << std::endl;  // 有不平凡的构造函数
    std::cout << std::is_trivial<B>::value << std::endl;  // 有不平凡的拷贝构造函数
    std::cout << std::is_trivial<C>::value << std::endl;  // 有不平凡的拷贝赋值运算符
    std::cout << std::is_trivial<D>::value << std::endl;  // 有不平凡的拷贝赋值运算符
    std::cout << std::is_trivial<E>::value << std::endl;  // 有不平凡的移动赋值运算符
    std::cout << std::is_trivial<F>::value << std::endl;  // 有不平凡的析构函数
    std::cout << std::is_trivial<G>::value << std::endl;  // 有虚函数
    std::cout << std::is_trivial<H>::value << std::endl;  // 有虚基类

    std::cout << std::is_trivial<I>::value << std::endl;  // 平凡的类

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果

标准布局的定义

1.所有非静态成员有相同的访问权限

2.继承树中最多只能有一个类有非静态数据成员

3.子类的第一个非静态成员不可以是基类类型

4.没有虚函数

5.没有虚基类

6.所有非静态成员都符合标准布局类型

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

using namespace std;

class A
{
private:
    int a;
public:
    int b;
};

class B1
{
    static int x1;
};

class B2
{
    int x2;
};

class B : B1, B2
{
    int x;
};

class C1 {};
class C : C1
{
    C1 c;
};

class D { virtual void foo() = 0; };
class E : D {};
class F { A x; };

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    std::cout << std::is_standard_layout<A>::value << std::endl;  // 违反定义1。成员a和b具有不同的访问权限
    std::cout << std::is_standard_layout<B>::value << std::endl;  // 违反定义2。继承树有两个(含)以上的类有非静态成员
    std::cout << std::is_standard_layout<C>::value << std::endl;  // 违反定义3。第一个非静态成员是基类类型
    std::cout << std::is_standard_layout<D>::value << std::endl;  // 违反定义4。有虚函数
    std::cout << std::is_standard_layout<E>::value << std::endl;  // 违反定义5。有虚基类
    std::cout << std::is_standard_layout<F>::value << std::endl;  // 违反定义6。非静态成员x不符合标准布局类型

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果

POD的使用

当一个数据类型满足了”平凡的定义“和”标准布局“，我们则认为它是一个POD数据。可以通过std::is_pod来判断一个类型是否为POD类型。

如文章开头说的，一个POD类型是可以进行二进制拷贝的，看看下面的例子。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <Windows.h>

using namespace std;

class A
{
public:
    int x;
    double y;
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    if (std::is_pod<A>::value)
    {
        std::cout << "before" << std::endl;
        A a;
        a.x = 8;
        a.y = 10.5;
        std::cout << a.x << std::endl;
        std::cout << a.y << std::endl;

        size_t size = sizeof(a);
        char *p = new char[size];
        memcpy(p, &a, size);
        A *pA = (A*)p;

        std::cout << "after" << std::endl;
        std::cout << pA->x << std::endl;
        std::cout << pA->y << std::endl;

        delete p;
    }

    system("pause");
    return 0;
}

运行结果

可以看到，对一个POD类型进行二进制拷贝后，数据都成功的迁移过来了。