基本介紹
- 中文名：POD
- 外文名：Plain old data structure
- 縮寫：POD
- 領域：程式語言
- 釋義：一類數據結構
定義,標量類型,POD類類型,C++11,用途,POD JAVA,參見,
定義
POD類型包括下述C++類型，以及其cv-qualified的類型，還有以其為基類型的數組類型：
- 標量類型(scalar type) ；
- POD類類型(POD class type)。
標量類型
術語標量類型包括下述C++類型範疇, 以及其cv-qualified類型：
- 算術類型(arithmetic type)；
- 枚舉類型(enumeration type)；
- 指針類型(pointer type)；
- 指針到成員類型(pointer-to-member type)。
術語算術類型包括下述C++類型範疇：
- 整數類型(integral type)；
- 浮點類型(floating type)。
術語整數類型包括下述C++類型範疇：
- 有符號整數類型 (signed char, short, int, long)；
- 無符號整數類型(unsigned char, unsigned short, unsigned int, unsigned long)；
- 字元類型char與寬字元類型wchar_t；
- 布爾類型bool。
術語浮點類型包括C++的float, double, and long double類型。
術語枚舉類型包括各種枚舉類型，即命名的常量值(named constant values)的集合。
術語指針類型包括下述C++類型範疇：
- 空指針pointer-to-void (void *)；
- 對象指針pointer-to-object與指向靜態數據成員的指針pointer-to-static-member-data (都是形如為T*，其中T是對象類型)；
- 函式指針pointer-to-function與指向靜態成員函式的指針pointer-to-static-member-function (都是形如T (*)(...)，T是函式的返回值的類型)。
POD類類型
POD類類型是指聚合類(aggregate classes, 即POD-struct types)與聚合union (POD-union types)，且不具有下述成員：
- 指針到成員類型的非靜態數據成員(包括數組)。
- 非POD類類型的非靜態數據成員(包括數組)。
- 引用類型的(reference type)非靜態數據成員。
- 用戶定義的拷貝與賦值運算元。
- 用戶定義的析構函式。
術語聚合是指任何的數組或者類，且不具有下述特徵：
- 用戶定義的構造函式。
- 私有或保護的非靜態數據成員。
- 基類。
- 虛函式。
可見，POD類類型就是指class、struct、union，且不具有用戶定義的構造函式、析構函式、拷貝運算元、賦值運算元；不具有繼承關係，因此沒有基類；不具有虛函式，所以就沒有虛表；非靜態數據成員沒有私有或保護屬性的、沒有引用類型的、沒有非POD類類型的（即嵌套類都必須是POD）、沒有指針到成員類型的（因為這個類型內含了this指針）。
C++11
C++11把情況推廣為兩種：
類型是平凡的（trivial），則可以靜態初始化、可以用memcpy直接複製數據而不是必須用copy構造函式。其生存期始於它的對象的存儲被定義，無須等到構造函式完成。平凡class或結構必須滿足：
- 有平凡的預設構造函式，可用這樣的默認語法：(SomeConstructor() = default;)
- 有平凡的copy與move構造函式，可用默認語法.
- 有平凡的copy與move運算符，可用默認語法.
- 有平凡的destructor，不能是虛函式.
構造函式是平凡的，僅當類沒有虛成員函式也沒有虛基類。Copy/move運算符是平凡的，僅當沒有靜態數據成員。
類型是標準布局的（standard-layout）意味著它是有序的並且安排其成員兼容於C語言。這要求滿足：
- 沒有虛函式
- 沒有虛基類
- 所有非靜態數據成員有相同的訪問控制(public, private, protected)
- 所有非靜態數據成員，包括在任何基類中的，存在於類繼承體系中的一個類中
- 上述規則適用於所有基類與類繼承體系中的所有非靜態數據成員
- 沒有同一類型的基類型被定義為第一個非靜態數據成員
一個class/struct/union是POD，當它是平凡的、標準布局的，所有數據成員是POD.
分為兩個概念，對象可以不滿足其中一個但是滿足另外一個。例如，類有複雜的move與copy構造函式，因此不是平凡的，但可能是標準布局因此能與C程式互操作。類似地，一個類的有public與private的非靜態數據成員，因此不是標準布局，但可以是平凡的因此可以memcpy操作。
用途
POD類型在原始碼兼容於ANSI C時非常重要。POD對象與C語言的對應對象具有共同的一些特性，包括初始化、複製、記憶體布局、定址。
一個例子是下述C++的new表達式中的對象初始化，POD與non-POD的區別：
| 表達式 | POD類型T | non-POD類型T |
|---|---|---|
new T | 不初始化 | 預設初始化 |
new T() | 總是預設初始化 | |
new T(x) | 總是調用構造函式初始化 | |
因此，non-POD類型的對象或數組總是被初始化；而POD類型的對象或數組可能未被初始化.
其它與POD相關的C++特性：
- 記憶體布局——POD對象的組成位元組是連續的。
"POD-struct ... types are layout-compatible if they have the same number of members, and corresponding members (in order) have layout-compatible types".
POD-union ... types are layout-compatible if they have the same number of members, and corresponding members (in any order) have layout-compatible types".
- 初始化——對於non-const POD對象，如果沒有初始化聲明時，具有不確定的初值(indeterminate initial value). POD對象的預設初始化為0值. 靜態POD對象初始化為給定的初值，如果是局部靜態POD對象，在進入所在作用域之前初始化[§6.7, ¶4]; 對於非局部靜態POD對象，在任何動態初始化之前賦予初值.
- 拷貝——POD對象可直接拷貝(例如用memcpy())到其它字元數組或相同POD類型的對象，保持其值不變。POD類型可以用作標準模板字元串類的字元. 由於這個原因，函式的返回值如果是non-POD類型，則不能通過暫存器傳遞函式的返回值。
- 定址——一個POD對象的地址可以是一個地址常量表達式；一個對POD成員的引用可以是一個引用常量表達式。 一個POD-struct對象的指針，適合用reinterpret_cast轉換到它的初始值。
POD JAVA
JAVA中，一些開發者認為POD類型是匹配沒有public成員且沒有方法的類，比如data transfer object。其實不使用事件句柄並且不實現除getter和setter之外的附加方法的POJO（只含有getter和setter的類）和JAVA Bean也屬於POD。但不管怎么樣，POJO和JAVA Bean已經有了封裝，已經違反了POD的定義了。
參見
Visual C++名字修飾
