为什么 C 11 为类定义严格的标准布局顺序？

理解 C 11 的 POD 标准布局定义背后的原理

C 11 中类的标准布局序列（SLS）是经过精心定义的以促进高效的数据传输操作。其严格约束背后的理由在于以下考虑：

数据成员的一致访问控制

所有非数据成员之间统一访问控制（公共或私有）的要求-静态数据成员确保当对象的地址转换为指向其第一个成员的指针时，可以可靠地确定该成员的访问级别

简化的数据成员排序

对多个具有非静态数据成员的基类的限制确保了对象内数据成员的一致且确定的分配顺序。如果没有这条规则，编译器将无法确定首先分配哪个成员，从而导致从对象地址到指向其第一个成员的指针的转换不可靠。

避免地址冲突

禁止基类与第一个非静态数据成员具有相同类型可以防止潜在的地址冲突。在基类放置在派生类对象之前的内存布局中，需要一个填充字节来分隔基类和派生类数据成员，从而使转换过程复杂化。

为了说明违反这些规定的潜在后果约束：

• 不同的访问控制：如果数据成员可以具有不同的访问级别，那么确定将对象地址转换为指向其第一个成员的指针时的适当访问级别。这可能会导致不可预测或错误的结果。
• 第一个数据成员作为基类：使用此构造，基类和第一个数据成员将具有相同的地址，这违反了以下假设：同一类型的不同对象具有唯一的地址。这将使从对象地址到指向其第一个成员的指针的转换变得不可靠。

通过遵守这些限制，C 11 的 SLS 可确保对象地址的可靠且一致的转换，从而促进高效的数据传输操作。

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