Non-static data members

非静的データメンバーは、クラスの member specification で宣言されます。

class S
{
    int n;              // 非静的データメンバ
    int& r;             // 参照型の非静的データメンバ
    int a[2] = {1, 2};  // デフォルトメンバ初期化子を持つ非静的データメンバ (C++11)
    std::string s, *ps; // 2つの非静的データメンバ
    struct NestedS
    {
        std::string s;
    } d5;               // ネスト型の非静的データメンバ
    char bit : 2;       // 2ビットのビットフィールド
};

任意の 単純宣言 が許可されます。ただし以下を除く：

• extern および register ストレージクラス指定子は使用できません；

• 不完全型 、 抽象クラス型 およびそれらの配列は許可されません：特に、クラス C は型 C の非静的データメンバを持つことはできませんが、型 C& （Cへの参照）または C* （ C へのポインタ）の非静的データメンバを持つことは可能です；
• ユーザー宣言コンストラクタが少なくとも1つ存在する場合、非静的データメンバはクラス名と同じ名前を持つことはできません；

さらに、 bit-field の宣言も許可されています。

レイアウト

あるクラス C のオブジェクトが作成されるとき、非参照型の非静的データメンバーはそれぞれ C のオブジェクト表現の一部に割り当てられます。参照メンバーがストレージを占有するかどうかは実装定義ですが、それらの ストレージ期間 はそれらがメンバーであるオブジェクトのストレージ期間と同じです。

アライメント要件により、メンバ間またはクラスの最後のメンバの後にパディングが必要になる場合があります。

スタンダードレイアウト

common initial sequence は、二つの標準レイアウト非共用体クラス型の最長の非静的データメンバおよびビットフィールドのシーケンスであり、各クラスの最初のそのようなエンティティから開始され、以下の条件を満たす宣言順のシーケンスである：

• 対応するエンティティがレイアウト互換性のある型を持つこと、
• 対応するエンティティが同じ アライメント要件 を持つこと、および
• 両方のエンティティが同じ幅のビットフィールドであるか、どちらもビットフィールドでないこと。

struct A { int a; char b; };
struct B { const int b1; volatile char b2; }; 
// AとBの共通先頭シーケンスはA.a、A.bとB.b1、B.b2
struct C { int c; unsigned : 0; char b; };
// AとCの共通先頭シーケンスはA.aとC.c
struct D { int d; char b : 4; };
// AとDの共通先頭シーケンスはA.aとD.d
struct E { unsigned int e; char b; };
// AとEの共通先頭シーケンスは空

二つの標準レイアウト非共用体クラス型は、CV修飾子を無視した場合に同じ型であるか、レイアウト互換の 列挙型 （すなわち同じ基底型を持つ列挙型）である場合、またはそれらの 共通先頭シーケンス がすべての非静的データメンバーとビットフィールドから構成される場合、 レイアウト互換 であると呼ばれます（上記の例では、 A と B はレイアウト互換です）。

二つの標準レイアウト共用体は、非静的データメンバーの数が同じで、対応する非静的データメンバー（任意の順序）がレイアウト互換型を持つ場合、 レイアウト互換 であると呼ばれます。

標準レイアウト型は以下の特別な特性を持ちます：

• 標準レイアウト共用体において、非共用体クラス型 T1 のアクティブメンバーがある場合、別の非共用体クラス型 T2 の共用体メンバーの非静的データメンバー m を読み取ることが許可される。ただし、 m が T1 と T2 の共通先頭シーケンスの一部である場合に限る（ただし、volatileメンバーを非volatile glvalueを通じて読み取ることは未定義動作である）。
• 標準レイアウトクラス型のオブジェクトへのポインタは、その最初の非静的・非ビットフィールドデータメンバー（非静的データメンバーがある場合）、または基底クラスのサブオブジェクト（基底クラスがある場合）へのポインタに reinterpret_cast することができ、逆も同様である。つまり、標準レイアウト型の最初のデータメンバーの前にパディングを置くことは許されない。なお、 strict aliasing 規則はこのようなキャストの結果に対しても適用される。
• マクロ offsetof を使用して、標準レイアウトクラスの先頭から任意のメンバーまでのオフセットを決定することができる。

メンバー初期化

非静的データメンバーは、次の2つの方法のいずれかで初期化できます：

struct S
{
    int n;
    std::string s;
    S() : n(7) {} // nを直接初期化、sをデフォルト初期化
};

struct S
{
    int n = 7;
    std::string s{'a', 'b', 'c'};
    S() {} // デフォルトメンバ初期化子はnをコピー初期化し、sをリスト初期化する
};

#include <iostream>
int x = 0;
struct S
{
    int n = ++x;
    S() {}                 // デフォルトメンバ初期化子を使用
    S(int arg) : n(arg) {} // メンバ初期化子を使用
};
int main()
{
    std::cout << x << '\n'; // 0を出力
    S s1;                   // デフォルト初期化子が実行された
    std::cout << x << '\n'; // 1を出力
    S s2(7);                // デフォルト初期化子は実行されなかった
    std::cout << x << '\n'; // 1を出力
}

struct X
{
    int a[] = {1, 2, 3};  // エラー
    int b[3] = {1, 2, 3}; // OK
};

struct node
{
    node* p = new node; // エラー：暗黙的またはデフォルト化されたnode::node()の使用
};

struct A
{
    A() = default;     // OK
    A(int v) : v(v) {} // OK
    const int& v = 42; // OK
};
A a1;    // エラー：参照への一時オブジェクトの不正な束縛
A a2(1); // OK（vがコンストラクタに現れるためデフォルトメンバ初期化子は無視される）
         // しかしa2.vはダングリング参照である

struct A;
extern A a;
struct A
{
    const A& a1{A{a, a}}; // OK
    const A& a2{A{}};     // error
};
A a{a, a};                // OK

使用方法

非静的データメンバーまたは非静的メンバー関数の名前が現れることができるのは、以下の三つの状況のみです：

struct S
{
    int m;
    int n;
    int x = m;            // OK: デフォルト初期化子で暗黙の this-> が許可される (C++11)
    S(int i) : m(i), n(m) // OK: メンバ初期化子リストで暗黙の this-> が許可される
    {
        this->f();        // 明示的なメンバアクセス式
        f();              // メンバ関数本体で暗黙の this-> が許可される
    }
    void f();
};

struct S
{
    int m;
    void f();
};
int S::*p = &S::m;       // OK: use of m to make a pointer to member
void (S::*fp)() = &S::f; // OK: use of f to make a pointer to member

struct S
{
    int m;
    static const std::size_t sz = sizeof m; // OK: m in unevaluated operand
};
std::size_t j = sizeof(S::m + 42); // OK: even though there is no "this" object for m

注記

不具合報告

以下の動作変更の欠陥報告書は、以前に公開されたC++規格に対して遡及的に適用されました。

関連項目