C++11 中的 POD 和继承。 struct的地址==第一个成员的地址吗？

（我编辑了这个问题以避免分心。在任何其他问题有意义之前，需要先解决一个核心问题。向任何现在看来答案似乎不那么相关的人道歉。）

让我们设置一个具体的例子：

struct Base {
    int i;
};

没有虚方法，也没有继承，通常是一个非常愚蠢和简单的对象。因此它是普通旧数据 (POD)它回归到可预测的布局。尤其：

Base b;
&b == reinterpret_cast<B*>&(b.i);

这是根据维基百科（其本身声称引用了 C++03 标准）：

指向 POD 结构对象的指针（使用重新解释强制转换进行适当转换）指向其初始成员，反之亦然，这意味着 POD 结构的开头没有填充。 [8]

现在让我们考虑继承：

struct Derived : public Base {
};

同样，没有虚拟方法，没有虚拟继承，也没有多重继承。因此这也是 POD。

问题：这个事实（Derived 是 C++11 中的 POD）是否允许我们这样说：

Derived d;
&d == reinterpret_cast<D*>&(d.i); // true on g++-4.6

If这是正确的，那么以下将是明确定义的：

Base *b = reinterpret_cast<Base*>(malloc(sizeof(Derived)));
free(b); // It will be freeing the same address, so this is OK

我不是问关于new and delete这里 - 更容易考虑malloc and free。我只是好奇在这样的简单情况下有关派生对象布局的规定，以及基类的初始非静态成员位于可预测的位置。

派生对象是否应该等同于：

struct Derived { // no inheritance
    Base b; // it just contains it instead
};

事先没有填充？

你不关心 POD 性，你关心的是标准布局。这是来自标准第 9 节的定义[class]:

标准布局类是这样的类：

• 没有非标准布局类（或此类类型的数组）类型的非静态数据成员或引用，
• 没有虚函数 (10.3) 和虚基类 (10.1)，
• 对所有非静态数据成员具有相同的访问控制（第 11 条），
• 没有非标准布局基类，
• 要么在最远的派生类中没有非静态数据成员，并且最多有一个具有非静态数据成员的基类，要么没有具有非静态数据成员的基类，并且
• 没有与第一个非静态数据成员相同类型的基类。

然后你想要的财产就得到了保证（第 9.2 节[class.mem]):

指向标准布局结构对象的指针，使用适当转换reinterpret_cast, 指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。

这实际上比旧的要求更好，因为能够reinterpret_cast不会因添加重要的构造函数和/或析构函数而丢失。

现在让我们转向你的第二个问题。答案不是你所希望的。

Base *b = new Derived;
delete b;

是未定义的行为，除非Base有一个虚拟析构函数。参见第 5.3.5 节（[expr.delete])

在第一种选择（删除对象）中，如果要删除的对象的静态类型与其动态类型不同，则静态类型应是要删除的对象的动态类型的基类，并且静态类型应具有虚拟析构函数或行为未定义。

您之前的片段使用malloc and free大部分是正确的。这会起作用：

Base *b = new (malloc(sizeof(Derived))) Derived;
free(b);

因为指针的值b与placement new 返回的地址相同，而new 又与从placement new 返回的地址相同malloc.