C++ Klasa lub Struct kompatybilność z C struct

Question

Czy można napisać klasę lub strukturę C++, która jest w pełni zgodna z C struct. Z kompatybilności rozumiem wielkość obiektu i lokalizacji pamięci zmiennych. Wiem, że to zło używać *(point*)&pnt lub nawet (float*)&pnt (w innym przypadku, w którym zmienne są zmienne), ale uważają, że jest to naprawdę wymagane ze względu na wydajność. Nie logiczne jest używanie miliona razy na sekundę regularnego operatora odlewania.

Weźmy ten przykład

Class Point { 
    long x,y; 
    Point(long x, long y) { 
     this->x=x; 
     this->y=y; 
    } 

    float Distance(Point &point) { 
     return ....; 
    } 
}; 

wersja C jest struct POD

struct point { 
    long x,y; 
}; 

Answer 1

Tak.

• Użyj tych samych typów w tej samej kolejności w obu językach
• Upewnij się, że klasa nie ma nic w nim wirtualny (więc nie dostać vtable wskaźnik przyklejonych na przedniej stronie)
• W zależności od użytych kompilatorów może zajść konieczność dopasowania struktury pakowania (zwykle z pragmami) w celu zapewnienia zgodności.

(edit)

• Ponadto, należy zadbać, aby sprawdzić sizeof() rodzaje ze swoimi kompilatorów. Na przykład napotkałem kompilator, który zapisał szorty jako wartości 32-bitowe (gdy większość użyje 16). Częstszym przypadkiem jest to, że int będzie zwykle 32-bitową architekturą 32-bitową, a 64-bitową architekturą 64-bitową.

Answer 2

Dopóki klasa nie wykazują pewne zaawansowane cechy w swoim rodzaju, takie jak rosnące coś wirtualnego, to powinien być prawie taką samą strukturą.

Poza tym można zmienić Class (która jest nieważna z powodu dużej litery, w każdym razie) na struct bez żadnych szkód. Z wyjątkiem tego, że członkowie staną się publiczni (teraz są prywatni).

Ale teraz, kiedy myślę o twojej rozmowie na temat konwersji typu ... Nie ma możliwości, aby zmienić float w long reprezentujących tę samą wartość lub odwrotnie przez rzutowanie typu wskaźnika. Mam nadzieję, że chcecie tego tylko dla tych wskazówek, żeby poruszać się po okolicy.

Answer 3

POD dotyczy C++. Możesz mieć funkcje członkowskie. "A POD type in C++ is an aggregate class that contains only POD types as members, has no user-defined destructor, no user-defined copy assignment operator, and no nonstatic members of pointer-to-member type"

Powinieneś zaprojektować struktury danych POD, aby miały naturalne dopasowanie, a następnie mogą być przekazywane między programami stworzonymi przez różne kompilatory na różnych architekturach. Naturalne wyrównanie to miejsce, w którym przesunięcie pamięci dowolnego elementu jest podzielne przez rozmiar tego elementu. IE: float znajduje się pod adresem, który jest podzielny przez 4, podwójne jest na adres podzielny przez 8. Jeśli zadeklarujesz char, a następnie float, większość architektur będzie zajmować 3 bajty, ale niektóre mogą zawierać 1 bajt. Jeśli zadeklarujesz float, a następnie znak, wszystkie kompilatory (powinienem dodać źródło dla tego roszczenia, przepraszam) nie będą w ogóle padały.

Answer 4

C i C++ są różnymi językami, ale zawsze było intencją C++, że możesz mieć implementację, która obsługuje oba języki w sposób zgodny binarnie.Ponieważ są to różne języki, zawsze jest to szczegół implementacji kompilatora, czy jest on faktycznie obsługiwany. Zazwyczaj dostawcy, którzy dostarczają zarówno kompilator C, jak i C++ (lub pojedynczy kompilator z dwoma trybami), obsługują pełną kompatybilność pod kątem przekazywania POD-structs (i wskaźników do POD-structs) między kodem C++ a kodem C.

Często wystarczy, że konstruktor zdefiniowany przez użytkownika zepsuje gwarancję, chociaż czasami można przekazać wskaźnik do takiego obiektu do funkcji C oczekującej wskaźnika na struct z identyczną strukturą danych i będzie działać.

W skrócie: sprawdź dokumentację kompilatora.

Answer 5

Użyj tej samej "struct" w C i C++. Jeśli chcesz dodać metody w implementacji C++, możesz dziedziczyć strukturę, a rozmiar powinien być taki sam, o ile nie dodajesz elementów danych lub funkcji wirtualnych.

Należy pamiętać, że jeśli masz puste elementy struct lub dane, które są pustymi strukturami, mają różne rozmiary w C i C++. W C, sizeof (empty-struct) == 0 chociaż w C99, puste-struktury nie powinny być dozwolone (ale mogą być wspierane i tak jako "rozszerzenie kompilatora"). W C++, sizeof (empty-struct)! = 0 (typowa wartość to 1).

Answer 6

Najczystsze było zrobić to dziedziczyć z C struct:

struct point 
{ 
    long x, y; 
}; 

class Point : public struct point 
{ 
    public: 
    Point(long x, long y) 
     { this->x=x; this->y=y; } 

    float Distance(Point &point) 
     {    return ....;  } 
} 

kompilator C++ gwarantuje punkt struct C styl ma taki sam układ jak z kompilatora C. Punkt klasy C++ dziedziczy ten układ dla swojej części klasy podstawowej (a ponieważ nie dodaje żadnych danych ani elementów wirtualnych, będzie miał ten sam układ). Wskaźnik do klasy Punkt zostanie przekonwertowany na wskaźnik do punktu struktury bez rzutowania, ponieważ konwersja do wskaźnika klasy bazowej jest zawsze obsługiwana. Można więc używać obiektów klasy Point i swobodnie przekazywać do nich wskaźniki do funkcji C oczekujących na wskaźnik do struct point.

Oczywiście, jeśli istnieje już plik nagłówkowy C definiujący struct point, można go po prostu dołączyć zamiast powtarzania definicji.

Answer 7

Oprócz innych odpowiedzi, byłbym pewien, aby nie dodawać żadnych specyfikatorów dostępu (public :, private: etc) do twojej klasy/struktury C++. IIRC kompilator może zmieniać kolejność bloków zmiennych składowych zgodnie z widocznością, dzięki czemu private: int a; pubic: int b; może otrzymać rundę aib. Zobacz np. Ten link: http://www.embedded.com/design/218600150?printable=true
Przyznaję, że jestem zaskoczony, dlaczego definicja POD nie zawiera zakazu takiego działania.