#c++ 学习笔记

C++：Trivial、Standard-Layout 和 POD

引用

六类特殊成员函数

默认构造函数，T::T()
拷贝构造函数，T::T( (const) (volatile) T&)
移动构造函数， T::T( (const) (volatile) T&&)
拷贝赋值运算符，T::operator=( (const) (volatile) T&)
移动赋值运算符，即 T::operator=( (const) (volatile) T&&)
析构函数，T::~T()

trivial type

没有虚函数或虚基类。
由编译器生成默认的特殊成员函数（缺省或者=default形式）。
数据成员同样需要满足条件 1 和 2。

空定义或者 =delete都不是Trivial了
可以通过特征萃取工具分别去检测特殊成员函数

#include <type_traits>
#include <iostream>

int main()
{
   using namespace std;

   cout << is_trivially_default_constructible<Foo>::value << std::endl;
   cout << is_trivially_copy_constructible<Foo>::value << std::endl;
   cout << is_trivially_move_constructible<Foo>::value << std::endl;
   cout << is_trivially_copy_assignable<Foo>::value << std::endl;
   cout << is_trivially_move_assignable<Foo>::value << std::endl;
   cout << is_trivially_destructible<Foo>::value << std::endl;
}

六个is_trivially_* 的用处：在模板库中，就可以为对应的成员函数为 Trivial 的类型，做单独的特化，比如构造或者析构时可以不用做相应的操作。

TriviallyCopyable

除去默认构造函数，其他五个都要满足trivial type。
对于满足 TriviallyCopyable 要求的类型，可以安全地使用 C 中 memcpy, memmove 等面向字节操作的函数，以提高程序的性能，而不用担心发生任何有关深浅拷贝的问题。
比如std::copy可以实现优化成 memmove。 std::copy 只适合做不重叠的拷贝或者向前拷贝。重叠的向后拷贝应当交给 std::copy_backward。
注意，自己实现的myCopy 不能被编译器优化成 memmove？编译器擅自将 myCopy 翻译成 memmove 是错误的优化！！！在目标区间和源区间有重叠的时候，memmove 执行的结果和优化前可能是不一致的。

Standard Layout

当类（class 或 struct ）同时满足以下几个条件时是标准布局（standard-layout）类型：

没有虚函数或虚基类。
所有非静态数据成员都具有相同的访问说明符（public / protected / private）。
在继承体系中最多只有一个类中有非静态数据成员。
子类中的第一个非静态成员的类型与其基类不同。

第 4 个条件的产生是因为 C++ 允许优化不包含成员基类：

在 C++ 标准中，如果基类没有任何数据成员，基类应不占用空间。所以，C++ 标准允许派生类的第一个成员与基类共享同一地址空间。
但是，如果派生类的第一个非静态成员的类型和基类相同，由于 C++ 标准要求相同类型的不同对象的地址必须不同，编译器就会为基类分派一个字节的地址空间。

PODType

std::is_trivial && std::is_standard_layout == true

C++ 中，“常量指针”（指向常量的指针）和“指针常量”（常量指针）

常量指针（指向常量的指针）

指向常量的指针意味着指针所指向的值是常量，不能通过该指针修改值。const int* ptr;

#include <iostream>

int main() {
    int value = 10;
    const int* ptr = &value; // 指向常量的指针

    std::cout << "Value: " << *ptr << std::endl;

    // *ptr = 20; // 错误：不能通过指向常量的指针修改值

    value = 20; // 直接修改值是允许的
    std::cout << "Value: " << *ptr << std::endl;

    return 0;
}

在这个示例中，ptr 是一个指向常量的指针，你不能通过 *ptr 来修改 value 的值。

指针常量（常量指针）

常量指针意味着指针本身是常量，一旦指向了某个地址，不能再指向其他地址。语法：int* const ptr;

#include <iostream>

int main() {
    int value1 = 10;
    int value2 = 20;
    int* const ptr = &value1; // 指针常量

    std::cout << "Value1: " << *ptr << std::endl;

    *ptr = 30; // 允许通过指针常量修改值
    std::cout << "Modified Value1: " << *ptr << std::endl;

    // ptr = &value2; // 错误：不能修改指针常量的地址

    return 0;
}

在这个示例中，ptr 是一个常量指针，它指向 value1，你不能将 ptr 指向其他地址，但是可以通过 *ptr 修改 value1 的值。