空基类优化现在是强制优化吗（至少对于标准布局类）？答案

【问题标题】：Is the Empty Base Class Optimization now a mandatory optimization (at least for standard-layout classes)?空基类优化现在是强制优化吗（至少对于标准布局类）？
【发布时间】：2012-06-03 01:36:45
【问题描述】：

根据 C++11 9.1/7 (draft n3376)，standard-layout 类是： p>

没有非标准布局类（或此类类型的数组）或引用类型的非静态数据成员，

没有虚函数 (10.3) 也没有虚基类 (10.1)，

对所有非静态数据成员具有相同的访问控制（Clause11），

没有非标准布局的基类，

要么在派生最多的类中没有非静态数据成员，并且最多有一个具有非静态数据成员的基类，要么没有具有非静态数据成员的基类，并且

没有与第一个非静态数据成员相同类型的基类。

因此空类是标准布局类；并且另一个以空类为基类的类也是标准布局类，前提是此类的第一个非静态数据成员与基类的类型不同。

此外，9.2/19 声明：

指向标准布局结构对象的指针，使用reinterpret_cast 适当转换，指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。 [注意：因此，标准布局结构对象中可能有未命名的填充，但不是在其开头，这是实现适当对齐所必需的。 ——尾注]

这似乎暗示 空基类优化 现在是强制优化，至少对于 standard-layout 类是这样。我的观点是，如果空基优化不是强制性的，那么 standard-layout 类的布局将不是标准的，而是取决于实现是否实现了所述优化。我的推理是否正确，还是我遗漏了什么？

【问题讨论】：

您的标题似乎具有误导性——空基不会破坏标准布局，而您的问题似乎更多是关于空基优化。
@ildjarn：我的观点是，如果空基优化不是强制性的，那么 standard-layout 类的布局将不是标准的，而是取决于是否实现是否实现优化。但是 9.2/19 似乎要求进行这种优化。如果你能建议一个更好的标题，我很乐意改变它。
你的推理似乎是正确的。将其发布为您自己的答案。 ;)
我认为你的最后一段总结得很好——比如“空基类优化现在是强制优化吗，至少对于标准布局类来说是这样吗？”
我认为您误解了文本。派生类的第一个成员是基类（是否为空）。

标签： c++ c++11 language-lawyer

【解决方案1】：

是的，你是对的，在“重新审视 POD”提案中指出了这一点：http://www.open-std.org/jtc1/sc22/WG21/docs/papers/2007/n2342.htm#ABI

Embarcadero 编译器文档也说明了这一点：http://docwiki.embarcadero.com/RADStudio/en/Is_standard_layout

另一个关键点是[class.mem]/16

如果两个标准布局结构（第 9 条）类型具有相同数量的非静态数据成员并且相应的非静态数据成员（按声明顺序）具有布局兼容类型 (3.9)，则它们是布局兼容的。

请注意，只有数据成员会影响布局兼容性，而不是基类，因此这两个标准布局类是布局兼容的：

struct empty { };
struct stdlayout1 : empty { int i; };

struct stdlayout2 { int j; };

【讨论】：

“初始序列”真的定义了吗？在哪里？它是什么？基础子对象是否真的保证在成员之前出现？
即如果我有struct A { char x[17]; }; struct B { char x[9]; };，会不会是struct Foo : A { int foo; }; 和struct Bar : B { int bar; } 具有相同的初始序列，因为它们都以int 开头？
啊，没关系！要成为标准布局，您不能在基类和最派生类中都有数据成员。问题解决了。