C++：POD类型可以包含const非指针成员吗？

Question

C++：POD类型可以包含const非指针成员吗？

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#include <iostream>

struct A {
  const int test_;
};

static_assert(std::is_pod<A>::value, "must be POD type");

int main()
{
    std::cout<<"Hello World";
    return 0;
}

关于Clang和GCC，std::is_pod<A>::value为true，而在ICC和MSVC上为false。

如果将const int test_;替换为int test_;或const int* test_，则它也可以在ICC和MSVC上通过。

标准规定如何？

- matthias_buehlmann

1

VS认为这个类不是“平凡的”（std::is_trivial<A>::value为false，影响了std::is_pod）- 奇怪的是std::is_trivially_copyable<A>::value却是true。 - Ted Lyngmo

请注意，POD已被弃用为概念，std::is_pod自C++20也被弃用。 - François Andrieux

2

@TedLyngmo，trivial是比trivially copyable更严格的要求：一个trivial类是一个可以被平凡复制的类，并且具有一个或多个默认构造函数（15.1），这些构造函数都是平凡的或已删除的，其中至少有一个不是已删除的。我认为A不是平凡的，因为没有默认构造函数可用。 - user7860670

@user7860670 是的，我引用了cppreference上的措辞 - 但是已经删除了那个引用。 - Ted Lyngmo

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我认为“指针与否”的问题并不相关。const int * test_是一个非常量成员，但它所指向的东西恰好是const的。我敢打赌int* const test_;也会被ICC/MSVC视为非POD。 - Nate Eldredge

@NateEldredge，你是正确的。 - matthias_buehlmann

3个回答

2

POD类型的要求之一是必须是一个平凡类型。

[class]
10 一个POD结构体是一个非联合类，既是平凡类又是标准布局类，并且没有非POD结构体、非POD联合体（或这些类型的数组）的非静态数据成员。其中平凡类型的定义如下：

而“平凡”在同一节中有定义：

6 平凡类是指可以平凡复制的类，具有一个或多个默认构造函数（15.1），所有这些构造函数都是平凡的或已删除的，并且至少有一个不被删除。

因为A具有const-qualifier的字段，需要强制进行初始化，其隐式声明的默认构造函数被删除。因此，A不是平凡类型也不是POD类型。所以VS和ICC在这里是正确的。不过，由于POD特性在C++20中已被弃用，并且应该避免使用先前的标准编写代码，所以这可能并不重要。

- user7860670

-2

您可以在此处找到is_pod测试的解释以及它不测试的内容：https://en.cppreference.com/w/cpp/types/is_pod。PODTypes的描述在此处：https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/PODType

要满足POD测试的要求，类型必须同时是：

平凡的和标准布局的

TrivialType的定义在此处：https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/TrivialType

标准布局类型在此处：https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/StandardLayoutType

TrivialType进一步定义了两个要求：

TriviallyCopyable（可平凡复制）
如果类型是类类型或其数组，则该类具有一个或多个合格的默认构造函数，所有这些构造函数都是平凡的。

“可平凡复制”在此处定义：https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/TriviallyCopyable

基于此：http://www.cplusplus.com/reference/type_traits/is_trivially_copyable/ 和 Does a c++ struct have a default constructor?，很明显由于使用了隐式构造函数，结构体是可平凡复制的。另请参见：http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/n4659.pdf 第41页。

由于没有定义构造函数，因此存在隐式默认构造函数，因此满足平凡类型的两个要求

标准布局要求：

所有非静态数据成员具有相同的访问控制

没有虚函数或虚基类

没有引用类型的非静态数据成员

所有非静态数据成员和基类本身都是标准布局类型

没有两个（可能是间接的）相同类型的基类子对象

所有非静态数据成员和位字段在同一个类中声明（要么全部在派生类中，要么全部在某个基类中）

任何基类子对象均不具有与之相同的类型：对于非联合类型，不具有第一个非静态数据成员（参见空基类优化），以及该数据成员的第一个非静态数据成员（如果它具有非联合类类型），或该数据成员的所有非静态数据成员（如果它具有联合类型），或该数据成员的元素（如果它具有数组类型）等，递归地。

因此它也具有标准布局。

因此，由于具有标准布局和平凡性，该结构体应被视为POD。

- Beenish Khurshid

不，我的意思是没有默认构造函数，因为所有提到的实现都已经被隐式地“删除”了。 - Ted Lyngmo

那个问题没有一个const成员变量，所以默认构造函数没有被删除 - 因此不是同一件事情。 - Ted Lyngmo

1

同一份文件的第281页：“如果类X的默认构造函数是默认的，则在以下情况下，它将被定义为已删除：……任何非变量非静态数据成员属于const限定类型（或其数组），并且没有大括号或等于初始值的初始化器，也没有用户提供的默认构造函数”，因此，const int没有用户提供的默认构造函数。因此，默认构造函数被定义为已删除。 - Ted Lyngmo

1

C语言没有构造函数，而且相对更为灵活。在C语言中，即使是使用未初始化的const成员变量创建A对象，也是可以的。虽然我不确定这样做有什么好处。在C语言中，即使是读取未初始化的变量，也被认为是未定义的行为。 - Ted Lyngmo

1

@BeenishKhurshid gcc 和 clang 都会告诉你默认构造函数已被删除。 - Ryan Haining

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可以查看英文原文，
原文链接

- Ryan Haining · Accepted Answer

N4659

12/10

POD结构体是一个既是平凡类又是标准布局类，且没有非POD struct、非POD union（或此类类型的数组）数据成员的非联合类。

对于平凡类：

12/6

平凡类是一个平凡可复制的类，且具有一个或多个默认构造函数。

这里没有可用的默认构造函数。

~~此外，对于平凡可复制性的要求包括：~~

12/6.2

至少具有一个未删除的复制构造函数、移动构造函数、复制赋值运算符或移动赋值运算符。

由于包含了const int，它不是平凡可复制的（没有赋值运算符），因此它不是POD结构体。

^ 我错了，它通过具有构造函数而是可复制的。我把“或”看成了“和”。