C++ - PLAIN OLD DATA

C++의 POD(Plain Old Data)는 C언어의 데이터와 호환을 가진 데이터 구조이다.

memcpy로 데이터를 복사하거나 하지만 그것은 본질적인 것이 아니지만 어쨌든 POD의 가장 큰 의미는 C 언어의 데이터와 bit 수준으로 완전히 호환을 갖는다는 것이다.
C++과 C 언어의 프로그램이 있을 경우 교환하는 데이터는 POD가 아니면 안 된다.

POD형의 정의

표준 레이아웃형(standard layout type)이다
trivial type 이다

이 2개의 정의를 충족하면 그것은 틀림없이 POD 타입이다.
간단하네!
각각의 정의를 더욱 파고들어 가자.

표준 레이아웃 타입

virtual 함수를 가지지 않는다
virtual 계승을 하지 않는다
참조 구성원이 없다
비 static 멤버에 대해서 복수의 접근 지정자를 가지지 않는다(중요!)
표준 레이아웃이 없고 타입을 계승하지 않는다
표준 레이아웃이 아닌 static 멤버를 가지지 않는다
계승하고 있어도 좋지만 비 static 멤버를 가진 클래스는 계승 트리에서 1개 밖에 없다.

4번째 항목에 주목!!!
클래스의 부정한 메모리 레이아웃에서도 언급한 대로 복수의 접근 지정자로 멤버를 정의하고 있을 경우 표준 레이아웃 보증은 없다.

trivial type

• 보잘 것 없는 디폴트 생성자를 갖는다 • 보잘 것 없는 복제 동작 및 무브 동작을 한다

많이 등장하는 “보잘 것 없는 ○○“ 가 궁금할 것이다.
보잘 것 없는 기본 생성자를 갖고, 보잘 것 없는 복제 동작, 무브 동작을 한다는 것은 대충 말하면 컴파일러 정의의 이들의 동작을 한다는 것이다.
예를 들면 복사 생성자를 사용자가 정의하면 이건 보잘 것 없는 타입이 아니다.
인수가 없는 생성자를 사용자가 정의하면 컴파일러 정의의 기본 생성자사라지므로 보잘 것 없는 형이 아니다.

자, 이제 자기가 쓴 클래스가 POD 인지 여부를 판단할 수 있게 되었다.
하지만 이런 것은 잊어도 좋다.
어떤 클래스가 POD인지 정말 알고 싶다면 std::is_pod을 사용한다.

#include<iostream>
 
class YourType{
// 정의 상세
};
 
int main(){
  if(std::is_pod<YourType>::value) { // is_pod를 사용하여 POD 판정
    std::cout<<"POD다, C와 호환이 있어"<<std::endl;
  }else{
    std::cout<<"POD가 아니냐!절대로 C에 넘기지 말아!"<<std::endl;
  }
}

그다지 틀리지 않는 POD 타입

스스로 생성자를 정의하지 않는다
virtual 이라는 문자열을 치지 않는다
계승하지 않는다
멤버 변수는 private(혹은 public)밖에 정의하지 않는다
내장 타입(int, char, float 등)만 멤버로 가진다.

일단 이를 유지하면 대개는 POD이다.
그래도 POD가 아닌 데이터 구조를 정의한다면, 거꾸로 대단하네? 라고 생각하면 된다 ^^

아래는 모두 POD 이다.

struct Color {
    unsigned char red_;
    unsigned char green_;
    unsigned char blue_;
};

class Vec2{
  float x_;
  float y_;
 
public:
  Vec2()=default;
  ~Vec2()=default;
 
public:
  Vec2 operator+(const Vec2&rhs) const
  {
    Vec2 v;
    vx_=x_+rhs.x_;
    vy_=y_+rhs.y_;
    return v;
  }
 
  Vec2 operator-(const Vec2&rhs) const
  {
    Vec2 v;
    vx_=x_-rhs.x_;
    vy_=y_-rhs.y_;
    return v;
  }
    
  Vec2 operator*(const Vec2&rhs) const
  {
    Vec2 v;
    vx_=x_*rhs.x_;
    vy_=y_*rhs.y_;
    return v;
  }
    
  Vec2 operator/(const Vec2&rhs) const
  {
    Vec2 v;
    vx_=x_/rhs.x_;
    vy_=y_/rhs.y_;
    return v;
  }
};

덤으로 POD가 아닌 타입의 static 멤버를 가지고 있는 것도 그 클래스의 PDO 성에는 영향이 없다.

정리

POD는 C 언어 호환 데이터 구조
POD의 정의는 세심하게 정해진다
c++11 에서는 std;is_pod::value로 판정한다

이 글은 2020-07-26에 작성되었습니다.

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