C 11 がクラスの厳密な標準レイアウト シーケンスを定義しているのはなぜですか?

C 11 の POD 標準レイアウト定義の根拠を理解する

C 11 のクラスの標準レイアウト シーケンス (SLS) は綿密に定義されています効率的なデータ転送操作を促進します。厳格な制約の背後にある理論的根拠は、次の考慮事項にあります。

データ メンバーの一貫したアクセス制御

すべての非データ メンバー間での均一なアクセス制御 (パブリックまたはプライベート) の要件-static データ メンバーを使用すると、オブジェクトのアドレスがその最初のメンバーへのポインターにキャストされるときに、メンバーのアクセス レベルを確実に決定できます。

簡素化されたデータ メンバーの順序

非静的データ メンバーを持つ複数の基本クラスを持つことに対する制限により、オブジェクト内のデータ メンバーの一貫した決定的な割り当て順序が保証されます。このルールがないと、コンパイラはどのメンバーが最初に割り当てられるかを決定する機能を欠き、オブジェクト アドレスから最初のメンバーへのポインタへのキャストの信頼性が低くなります。

アドレス競合の回避

最初の非静的データ メンバーと同じ型を持つ基本クラスを禁止することで、潜在的なアドレス競合を防ぎます。基本クラスが派生クラス オブジェクトの前に配置されるメモリ レイアウトでは、基本クラスと派生クラスのデータ メンバーを分離するためにパディング バイトが必要となり、キャスト プロセスが複雑になります。

これらに違反した場合の潜在的な結果を説明するには制約:

• さまざまなアクセス制御: データ メンバーが異なるアクセス レベルを持つ可能性がある場合、オブジェクト アドレスをそのポインターへのポインターにキャストするときに、適切なアクセス レベルを決定するのは困難になります。最初のメンバー。これにより、予測できない、または誤った結果が生じる可能性があります。
• 基本クラスとしての最初のデータ メンバー: この構造では、基本クラスと最初のデータ メンバーが同じアドレスを持つことになり、次の前提に違反します。同じタイプの異なるオブジェクトには一意のアドレスがあります。これにより、オブジェクト アドレスから最初のメンバーへのポインタへのキャストの信頼性が低くなります。

これらの制限に従うことで、C 11 の SLS はオブジェクト アドレスの信頼性と一貫性のあるキャストを保証し、効率的なデータ転送を促進します。操作。

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