C++ 为什么将此POD结构用作基类会很危险？

我和一位同事进行了这次谈话，结果很有趣。假设我们有下面的POD类

struct A { 
  void clear() { memset(this, 0, sizeof(A)); } 

  int age; 
  char type; 
};

---

clear

用于清除所有成员，设置为

0

（按字节）。如果我们使用

A

作为基类，会出现什么问题？这里有一个微妙的bug来源

编译器可能会向A添加填充字节。因此

sizeof（A）

扩展到了

char-type

（直到填充结束）。但是，在继承的情况下，编译器可能不会添加填充字节。因此，对

memset

的调用将覆盖子类的一部分。

除其他注释外，

sizeof

是一个编译时运算符，因此

clear（）

不会将派生类添加的任何成员归零（除非由于填充奇怪而注意到）

---

这并没有什么真正的“微妙”之处<代码> MyStuts<代码>是C++中使用的可怕的东西。在极少数情况下，如果你真的可以用零填充内存并期望正常的行为，和你真的需要用零填充内存，和零通过初始值设定项列表初始化所有内容，文明的方式在某种程度上是不可接受的，请使用

std:：fill

代替，编译器可以对基类进行不同的布局。C++03§10第5段规定：

基类子对象的布局（3.7）可能与同一类型的最派生对象的布局不同

例如，当基类

A

作为自己的对象存在时，编译器可能会在其末尾添加填充，但当它是基类时，编译器可能不会添加该填充。这将导致

A:：clear（）

覆盖子类成员的前几个字节

然而，在实践中，我无法在GCC或VisualStudio2008中实现这一点。使用此测试：

struct A
{
  void clear() { memset(this, 0, sizeof(A)); }

  int age;
  char type;
};

struct B : public A
{
  char x;
};

int main(void)
{
  B b;
  printf("%d %d %d\n", sizeof(A), sizeof(B), ((char*)&b.x - (char*)&b));
  b.x = 3;
  b.clear();
  printf("%d\n", b.x);

  return 0;
}

---

并且修改

A

，

B

，或者两者都要“打包”（在VS和GCC中），我无论如何都无法覆盖

B.x

。已启用优化。为大小/偏移打印的3个值始终为8/12/8、8/9/8或5/6/5。

基类的

clear

方法将仅设置类成员的值

根据对齐规则，允许编译器插入填充，以便下一个数据成员出现在对齐的边界上。因此，

类型

数据成员后将有填充。子体的第一个数据成员将占用此插槽，并且不受

memset

的影响，因为基类的

sizeof

不包括子体的大小。父级的大小！=子级的大小（除非子级没有数据成员）请参见切片

---

结构的打包不是语言标准的一部分。希望有了一个好的编译器，压缩结构的大小不包括最后一个字节之后的任何额外字节。即使如此，从压缩父代继承的压缩子代也应该产生相同的结果：父代只设置父代中的数据成员。

简单地说：在我看来，唯一的潜在问题是我在C89中找不到任何关于“填充字节”保证的信息，C2003标准件…它们是否有一些异常的易失性或只读行为-我甚至找不到“填充字节”一词在标准件中的含义

详细信息：

对于POD类型的对象，C++2003标准保证：

• 当您将对象的内容memcpy到char或unsigned char数组中，然后将内容memcpy回对象中时，对象将保留其原始值
• 保证POD对象的开头没有填充

可以打破关于GOTO语句、生命周期

的C++规则

对于C89，还存在一些关于结构的保证：

• 当用于联合结构的混合时，如果结构具有相同的起始，则第一个组件具有完美的匹配

• C中的sizeof structures等于存储所有组件的内存量、组件之间的填充下的位置、以下结构下的填充下的位置

• 在C语言中，结构中的组件都有地址。可以保证地址的组成部分按升序排列。第一组件的地址与结构的起始地址一致。不管程序运行的计算机是哪一个端点

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因此，我觉得这样的规则对C++也是适用的，一切都很好。我真的认为，在硬件级别，没有人会限制您为非常量对象写入填充字节。

@Luchian我不明白您的意思？我认为

sizeof（int）+sizeof（char）=5

在32位体系结构上不一致。@Luchian:你认为

sizeof（a）

会是什么？答案可能会让你吃惊。@Fred Larson sizeof（A）取决于他平台上的sizeof（int）。同样，在本例中，它是sizeof（int）+sizeof（char）。如果成员顺序颠倒，它将是sizeof（char）+int_padding-1+sizeof（int）。@Luchian:再猜一次。试试看。你说得对，我以为只在成员之间添加填充以保持对齐。生活和学习。谢谢，先生们！：）“我真的希望你能给我们提供你的答案，约翰。”弗雷德下面已经给出了答案。所以我没有必要“释放”它。我不认为

std:：fill

在这种特殊情况下会有什么帮助-你会使用什么迭代器？

char*begin=reinterpret\u cast（这个）；char*end=begin+sizeof（此）；标准：：填充（开始、结束、0）应该是惯用的翻译，但它确实有同样的问题。老实说，我可能宁愿做一个