[C++] Fix union copy constructor to work with nested structs (#6552) (#6607)
[platform/upstream/flatbuffers.git] / src / idl_gen_cpp.cpp
index ea7dac1..210a38f 100644 (file)
 
 namespace flatbuffers {
 
-// Pedantic warning free version of toupper().
-inline char ToUpper(char c) {
-  return static_cast<char>(::toupper(static_cast<unsigned char>(c)));
-}
-
 // Make numerical literal with type-suffix.
 // This function is only needed for C++! Other languages do not need it.
 static inline std::string NumToStringCpp(std::string val, BaseType type) {
@@ -48,61 +43,56 @@ static inline std::string NumToStringCpp(std::string val, BaseType type) {
   }
 }
 
-static std::string GeneratedFileName(const std::string &path,
-                                     const std::string &file_name) {
-  return path + file_name + "_generated.h";
-}
-
 static std::string GenIncludeGuard(const std::string &file_name,
                                    const Namespace &name_space,
-                                   const std::string &postfix= "")  {
-    // Generate include guard.
-    std::string guard = file_name;
-    // Remove any non-alpha-numeric characters that may appear in a filename.
-    struct IsAlnum {
-        bool operator()(char c) const { return !is_alnum(c); }
-    };
-    guard.erase(std::remove_if(guard.begin(), guard.end(), IsAlnum()),
-                guard.end());
-    guard = "FLATBUFFERS_GENERATED_" + guard;
-    guard += "_";
-    // For further uniqueness, also add the namespace.
-    for (auto it = name_space.components.begin();
-         it != name_space.components.end(); ++it) {
-        guard += *it + "_";
-    }
-    // Anything extra to add to the guard?
-    if (!postfix.empty()) {
-        guard += postfix + "_";
-    }
-    guard += "H_";
-    std::transform(guard.begin(), guard.end(), guard.begin(), ToUpper);
-    return guard;
+                                   const std::string &postfix = "") {
+  // Generate include guard.
+  std::string guard = file_name;
+  // Remove any non-alpha-numeric characters that may appear in a filename.
+  struct IsAlnum {
+    bool operator()(char c) const { return !is_alnum(c); }
+  };
+  guard.erase(std::remove_if(guard.begin(), guard.end(), IsAlnum()),
+              guard.end());
+  guard = "FLATBUFFERS_GENERATED_" + guard;
+  guard += "_";
+  // For further uniqueness, also add the namespace.
+  for (auto it = name_space.components.begin();
+       it != name_space.components.end(); ++it) {
+    guard += *it + "_";
+  }
+  // Anything extra to add to the guard?
+  if (!postfix.empty()) { guard += postfix + "_"; }
+  guard += "H_";
+  std::transform(guard.begin(), guard.end(), guard.begin(), CharToUpper);
+  return guard;
 }
 
 namespace cpp {
 
 enum CppStandard { CPP_STD_X0 = 0, CPP_STD_11, CPP_STD_17 };
 
+// Define a style of 'struct' constructor if it has 'Array' fields.
+enum GenArrayArgMode {
+  kArrayArgModeNone,        // don't generate initialization args
+  kArrayArgModeSpanStatic,  // generate flatbuffers::span<T,N>
+};
+
 // Extension of IDLOptions for cpp-generator.
 struct IDLOptionsCpp : public IDLOptions {
   // All fields start with 'g_' prefix to distinguish from the base IDLOptions.
   CppStandard g_cpp_std;    // Base version of C++ standard.
   bool g_only_fixed_enums;  // Generate underlaying type for all enums.
-  // clang-format off
+
   IDLOptionsCpp(const IDLOptions &opts)
-      : IDLOptions(opts),
-        g_cpp_std(CPP_STD_11),
-        g_only_fixed_enums(true)
-      {}
-  // clang-format on
+      : IDLOptions(opts), g_cpp_std(CPP_STD_11), g_only_fixed_enums(true) {}
 };
 
 class CppGenerator : public BaseGenerator {
  public:
   CppGenerator(const Parser &parser, const std::string &path,
                const std::string &file_name, IDLOptionsCpp opts)
-      : BaseGenerator(parser, path, file_name, "", "::"),
+      : BaseGenerator(parser, path, file_name, "", "::", "h"),
         cur_name_space_(nullptr),
         opts_(opts),
         float_const_gen_("std::numeric_limits<double>::",
@@ -211,19 +201,22 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
 
   void GenIncludeDependencies() {
     int num_includes = 0;
-    for (auto it = parser_.native_included_files_.begin();
-         it != parser_.native_included_files_.end(); ++it) {
-      code_ += "#include \"" + *it + "\"";
-      num_includes++;
+    if (opts_.generate_object_based_api) {
+      for (auto it = parser_.native_included_files_.begin();
+           it != parser_.native_included_files_.end(); ++it) {
+        code_ += "#include \"" + *it + "\"";
+        num_includes++;
+      }
     }
     for (auto it = parser_.included_files_.begin();
          it != parser_.included_files_.end(); ++it) {
       if (it->second.empty()) continue;
       auto noext = flatbuffers::StripExtension(it->second);
       auto basename = flatbuffers::StripPath(noext);
-
-      code_ += "#include \"" + opts_.include_prefix +
-               (opts_.keep_include_path ? noext : basename) + "_generated.h\"";
+      auto includeName =
+          GeneratedFileName(opts_.include_prefix,
+                            opts_.keep_include_path ? noext : basename, opts_);
+      code_ += "#include \"" + includeName + "\"";
       num_includes++;
     }
     if (num_includes) code_ += "";
@@ -256,7 +249,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       code_ += "// Binary schema not generated, no root struct found";
     } else {
       auto &struct_def = *parser_.root_struct_def_;
-      const auto include_guard = GenIncludeGuard(file_name_, *struct_def.defined_namespace, "bfbs");
+      const auto include_guard =
+          GenIncludeGuard(file_name_, *struct_def.defined_namespace, "bfbs");
 
       code_ += "#ifndef " + include_guard;
       code_ += "#define " + include_guard;
@@ -270,13 +264,15 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       code_.SetValue("STRUCT_NAME", name);
 
       // Create code to return the binary schema data.
-      auto binary_schema_hex_text = BufferToHexText(parser_.builder_.GetBufferPointer(),
-          parser_.builder_.GetSize(), 105, "      ", "");
+      auto binary_schema_hex_text =
+          BufferToHexText(parser_.builder_.GetBufferPointer(),
+                          parser_.builder_.GetSize(), 105, "      ", "");
 
       code_ += "struct {{STRUCT_NAME}}BinarySchema {";
       code_ += "  static const uint8_t *data() {";
       code_ += "    // Buffer containing the binary schema.";
-      code_ += "    static const uint8_t bfbsData[" + NumToString(parser_.builder_.GetSize()) + "] = {";
+      code_ += "    static const uint8_t bfbsData[" +
+               NumToString(parser_.builder_.GetSize()) + "] = {";
       code_ += binary_schema_hex_text;
       code_ += "    };";
       code_ += "    return bfbsData;";
@@ -300,7 +296,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     }
 
     // We are just adding "_bfbs" to the generated filename.
-    const auto file_path = GeneratedFileName(path_, file_name_ + "_bfbs");
+    const auto file_path =
+        GeneratedFileName(path_, file_name_ + "_bfbs", opts_);
     const auto final_code = code_.ToString();
 
     return SaveFile(file_path.c_str(), final_code, false);
@@ -312,7 +309,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     code_.Clear();
     code_ += "// " + std::string(FlatBuffersGeneratedWarning()) + "\n\n";
 
-    const auto include_guard = GenIncludeGuard(file_name_, *parser_.current_namespace_);
+    const auto include_guard =
+        GenIncludeGuard(file_name_, *parser_.current_namespace_);
     code_ += "#ifndef " + include_guard;
     code_ += "#define " + include_guard;
     code_ += "";
@@ -552,8 +550,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
 
       if (opts_.generate_object_based_api) {
         // A convenient root unpack function.
-        auto native_name =
-            NativeName(WrapInNameSpace(struct_def), &struct_def, opts_);
+        auto native_name = WrapNativeNameInNameSpace(struct_def, opts_);
         code_.SetValue("UNPACK_RETURN",
                        GenTypeNativePtr(native_name, nullptr, false));
         code_.SetValue("UNPACK_TYPE",
@@ -582,12 +579,12 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     // Close the include guard.
     code_ += "#endif  // " + include_guard;
 
-    const auto file_path = GeneratedFileName(path_, file_name_);
+    const auto file_path = GeneratedFileName(path_, file_name_, opts_);
     const auto final_code = code_.ToString();
 
     // Save the file and optionally generate the binary schema code.
     return SaveFile(file_path.c_str(), final_code, false) &&
-            (!parser_.opts.binary_schema_gen_embed || generate_bfbs_embed());
+           (!parser_.opts.binary_schema_gen_embed || generate_bfbs_embed());
   }
 
  private:
@@ -625,9 +622,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     return false;
   }
 
-  bool VectorElementUserFacing(const Type& type) const {
-    return opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17 &&
-           opts_.g_only_fixed_enums &&
+  bool VectorElementUserFacing(const Type &type) const {
+    return opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17 && opts_.g_only_fixed_enums &&
            IsEnum(type);
   }
 
@@ -662,15 +658,15 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         return "flatbuffers::String";
       }
       case BASE_TYPE_VECTOR: {
-        const auto type_name = GenTypeWire(type.VectorType(), "",
-                VectorElementUserFacing(type.VectorType()));
+        const auto type_name = GenTypeWire(
+            type.VectorType(), "", VectorElementUserFacing(type.VectorType()));
         return "flatbuffers::Vector<" + type_name + ">";
       }
       case BASE_TYPE_STRUCT: {
         return WrapInNameSpace(*type.struct_def);
       }
       case BASE_TYPE_UNION:
-      // fall through
+        // fall through
       default: {
         return "void";
       }
@@ -712,6 +708,12 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
                             : name;
   }
 
+  std::string WrapNativeNameInNameSpace(const StructDef &struct_def,
+                                        const IDLOptions &opts) {
+    return WrapInNameSpace(struct_def.defined_namespace,
+                           NativeName(Name(struct_def), &struct_def, opts));
+  }
+
   const std::string &PtrType(const FieldDef *field) {
     auto attr = field ? field->attributes.Lookup("cpp_ptr_type") : nullptr;
     return attr ? attr->constant : opts_.cpp_object_api_pointer_type;
@@ -755,6 +757,12 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     return ptr_type == "naked" ? "" : ".get()";
   }
 
+  std::string GenOptionalNull() { return "flatbuffers::nullopt"; }
+
+  std::string GenOptionalDecl(const Type &type) {
+    return "flatbuffers::Optional<" + GenTypeBasic(type, true) + ">";
+  }
+
   std::string GenTypeNative(const Type &type, bool invector,
                             const FieldDef &field) {
     switch (type.base_type) {
@@ -783,8 +791,9 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
             return GenTypeNativePtr(type_name, &field, false);
           }
         } else {
-          return GenTypeNativePtr(NativeName(type_name, type.struct_def, opts_),
-                                  &field, false);
+          return GenTypeNativePtr(
+              WrapNativeNameInNameSpace(*type.struct_def, opts_), &field,
+              false);
         }
       }
       case BASE_TYPE_UNION: {
@@ -792,7 +801,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         return type_name + "Union";
       }
       default: {
-        return GenTypeBasic(type, true);
+        return field.IsScalarOptional() ? GenOptionalDecl(type)
+                                        : GenTypeBasic(type, true);
       }
     }
   }
@@ -822,6 +832,38 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     }
   }
 
+  std::string GenTypeSpan(const Type &type, bool immutable, size_t extent) {
+    // Generate "flatbuffers::span<const U, extent>".
+    FLATBUFFERS_ASSERT(IsSeries(type) && "unexpected type");
+    auto element_type = type.VectorType();
+    std::string text = "flatbuffers::span<";
+    text += immutable ? "const " : "";
+    if (IsScalar(element_type.base_type)) {
+      text += GenTypeBasic(element_type, IsEnum(element_type));
+    } else {
+      switch (element_type.base_type) {
+        case BASE_TYPE_STRING: {
+          text += "char";
+          break;
+        }
+        case BASE_TYPE_STRUCT: {
+          FLATBUFFERS_ASSERT(type.struct_def);
+          text += WrapInNameSpace(*type.struct_def);
+          break;
+        }
+        default:
+          FLATBUFFERS_ASSERT(false && "unexpected element's type");
+          break;
+      }
+    }
+    if (extent != flatbuffers::dynamic_extent) {
+      text += ", ";
+      text += NumToString(extent);
+    }
+    text += "> ";
+    return text;
+  }
+
   std::string GenEnumValDecl(const EnumDef &enum_def,
                              const std::string &enum_val) const {
     return opts_.prefixed_enums ? Name(enum_def) + "_" + enum_val : enum_val;
@@ -842,16 +884,16 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     return name.substr(0, name.size() - strlen(UnionTypeFieldSuffix()));
   }
 
-  std::string GetUnionElement(const EnumVal &ev, bool wrap, bool actual_type,
-                              bool native_type = false) {
+  std::string GetUnionElement(const EnumVal &ev, bool native_type,
+                              const IDLOptions &opts) {
     if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRUCT) {
-      auto name = actual_type ? ev.union_type.struct_def->name : Name(ev);
-      return wrap ? WrapInNameSpace(ev.union_type.struct_def->defined_namespace,
-                                    name)
-                  : name;
-    } else if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRING) {
-      return actual_type ? (native_type ? "std::string" : "flatbuffers::String")
-                         : Name(ev);
+      auto name = ev.union_type.struct_def->name;
+      if (native_type) {
+        name = NativeName(name, ev.union_type.struct_def, opts);
+      }
+      return WrapInNameSpace(ev.union_type.struct_def->defined_namespace, name);
+    } else if (IsString(ev.union_type)) {
+      return native_type ? "std::string" : "flatbuffers::String";
     } else {
       FLATBUFFERS_ASSERT(false);
       return Name(ev);
@@ -956,11 +998,13 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     }
     std::string ts;
     std::vector<std::string> type_refs;
+    std::vector<uint16_t> array_sizes;
     for (auto it = types.begin(); it != types.end(); ++it) {
       auto &type = *it;
       if (!ts.empty()) ts += ",\n    ";
-      auto is_vector = type.base_type == BASE_TYPE_VECTOR;
-      auto bt = is_vector ? type.element : type.base_type;
+      auto is_vector = IsVector(type);
+      auto is_array = IsArray(type);
+      auto bt = is_vector || is_array ? type.element : type.base_type;
       auto et = IsScalar(bt) || bt == BASE_TYPE_STRING
                     ? bt - BASE_TYPE_UTYPE + ET_UTYPE
                     : ET_SEQUENCE;
@@ -982,14 +1026,21 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
           type_refs.push_back(ref_name);
         }
       }
+      if (is_array) { array_sizes.push_back(type.fixed_length); }
       ts += "{ flatbuffers::" + std::string(ElementaryTypeNames()[et]) + ", " +
-            NumToString(is_vector) + ", " + NumToString(ref_idx) + " }";
+            NumToString(is_vector || is_array) + ", " + NumToString(ref_idx) +
+            " }";
     }
     std::string rs;
     for (auto it = type_refs.begin(); it != type_refs.end(); ++it) {
       if (!rs.empty()) rs += ",\n    ";
       rs += *it + "TypeTable";
     }
+    std::string as;
+    for (auto it = array_sizes.begin(); it != array_sizes.end(); ++it) {
+      as += NumToString(*it);
+      as += ", ";
+    }
     std::string ns;
     for (auto it = names.begin(); it != names.end(); ++it) {
       if (!ns.empty()) ns += ",\n    ";
@@ -1018,6 +1069,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     }
     code_.SetValue("TYPES", ts);
     code_.SetValue("REFS", rs);
+    code_.SetValue("ARRAYSIZES", as);
     code_.SetValue("NAMES", ns);
     code_.SetValue("VALUES", vs);
     code_ += "inline const flatbuffers::TypeTable *{{NAME}}TypeTable() {";
@@ -1031,6 +1083,9 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       code_ += "    {{REFS}}";
       code_ += "  };";
     }
+    if (!as.empty()) {
+      code_ += "  static const int16_t array_sizes[] = { {{ARRAYSIZES}} };";
+    }
     if (!vs.empty()) {
       // Problem with uint64_t values greater than 9223372036854775807ULL.
       code_ += "  static const int64_t values[] = { {{VALUES}} };";
@@ -1046,6 +1101,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     code_ += std::string("    flatbuffers::{{SEQ_TYPE}}, {{NUM_FIELDS}}, ") +
              (num_fields ? "type_codes, " : "nullptr, ") +
              (!type_refs.empty() ? "type_refs, " : "nullptr, ") +
+             (!as.empty() ? "array_sizes, " : "nullptr, ") +
              (!vs.empty() ? "values, " : "nullptr, ") +
              (has_names ? "names" : "nullptr");
     code_ += "  };";
@@ -1065,9 +1121,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     GenComment(enum_def.doc_comment);
     code_ +=
         (opts_.scoped_enums ? "enum class " : "enum ") + Name(enum_def) + "\\";
-    if (opts_.g_only_fixed_enums) {
-      code_ += " : {{BASE_TYPE}}\\";
-    }
+    if (opts_.g_only_fixed_enums) { code_ += " : {{BASE_TYPE}}\\"; }
     code_ += " {";
 
     code_.SetValue("SEP", ",");
@@ -1210,7 +1264,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         if (it == enum_def.Vals().begin()) {
           code_ += "template<typename T> struct {{ENUM_NAME}}Traits {";
         } else {
-          auto name = GetUnionElement(ev, true, true);
+          auto name = GetUnionElement(ev, false, opts_);
           code_ += "template<> struct {{ENUM_NAME}}Traits<" + name + "> {";
         }
 
@@ -1235,10 +1289,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       code_ += "  {{NAME}}Union({{NAME}}Union&& u) FLATBUFFERS_NOEXCEPT :";
       code_ += "    type({{NONE}}), value(nullptr)";
       code_ += "    { std::swap(type, u.type); std::swap(value, u.value); }";
-      code_ += "  {{NAME}}Union(const {{NAME}}Union &) FLATBUFFERS_NOEXCEPT;";
-      code_ +=
-          "  {{NAME}}Union &operator=(const {{NAME}}Union &u) "
-          "FLATBUFFERS_NOEXCEPT";
+      code_ += "  {{NAME}}Union(const {{NAME}}Union &);";
+      code_ += "  {{NAME}}Union &operator=(const {{NAME}}Union &u)";
       code_ +=
           "    { {{NAME}}Union t(u); std::swap(type, t.type); std::swap(value, "
           "t.value); return *this; }";
@@ -1275,9 +1327,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         const auto &ev = **it;
         if (ev.IsZero()) { continue; }
 
-        const auto native_type =
-            NativeName(GetUnionElement(ev, true, true, true),
-                       ev.union_type.struct_def, opts_);
+        const auto native_type = GetUnionElement(ev, true, opts_);
         code_.SetValue("NATIVE_TYPE", native_type);
         code_.SetValue("NATIVE_NAME", Name(ev));
         code_.SetValue("NATIVE_ID", GetEnumValUse(enum_def, ev));
@@ -1309,9 +1359,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
           const auto &ev = **it;
           code_.SetValue("NATIVE_ID", GetEnumValUse(enum_def, ev));
           if (ev.IsNonZero()) {
-            const auto native_type =
-                NativeName(GetUnionElement(ev, true, true, true),
-                           ev.union_type.struct_def, opts_);
+            const auto native_type = GetUnionElement(ev, true, opts_);
             code_.SetValue("NATIVE_TYPE", native_type);
             code_ += "    case {{NATIVE_ID}}: {";
             code_ +=
@@ -1365,7 +1413,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       code_.SetValue("LABEL", GetEnumValUse(enum_def, ev));
 
       if (ev.IsNonZero()) {
-        code_.SetValue("TYPE", GetUnionElement(ev, true, true));
+        code_.SetValue("TYPE", GetUnionElement(ev, false, opts_));
         code_ += "    case {{LABEL}}: {";
         auto getptr =
             "      auto ptr = reinterpret_cast<const {{TYPE}} *>(obj);";
@@ -1378,7 +1426,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
             code_ += getptr;
             code_ += "      return verifier.VerifyTable(ptr);";
           }
-        } else if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRING) {
+        } else if (IsString(ev.union_type)) {
           code_ += getptr;
           code_ += "      return verifier.VerifyString(ptr);";
         } else {
@@ -1420,7 +1468,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         if (ev.IsZero()) { continue; }
 
         code_.SetValue("LABEL", GetEnumValUse(enum_def, ev));
-        code_.SetValue("TYPE", GetUnionElement(ev, true, true));
+        code_.SetValue("TYPE", GetUnionElement(ev, false, opts_));
         code_ += "    case {{LABEL}}: {";
         code_ += "      auto ptr = reinterpret_cast<const {{TYPE}} *>(obj);";
         if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRUCT) {
@@ -1430,7 +1478,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
           } else {
             code_ += "      return ptr->UnPack(resolver);";
           }
-        } else if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRING) {
+        } else if (IsString(ev.union_type)) {
           code_ += "      return new std::string(ptr->c_str(), ptr->size());";
         } else {
           FLATBUFFERS_ASSERT(false);
@@ -1450,19 +1498,18 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         if (ev.IsZero()) { continue; }
 
         code_.SetValue("LABEL", GetEnumValUse(enum_def, ev));
-        code_.SetValue("TYPE", NativeName(GetUnionElement(ev, true, true, true),
-                                          ev.union_type.struct_def, opts_));
-        code_.SetValue("NAME", GetUnionElement(ev, false, true));
+        code_.SetValue("TYPE", GetUnionElement(ev, true, opts_));
         code_ += "    case {{LABEL}}: {";
         code_ += "      auto ptr = reinterpret_cast<const {{TYPE}} *>(value);";
         if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRUCT) {
           if (ev.union_type.struct_def->fixed) {
             code_ += "      return _fbb.CreateStruct(*ptr).Union();";
           } else {
+            code_.SetValue("NAME", ev.union_type.struct_def->name);
             code_ +=
                 "      return Create{{NAME}}(_fbb, ptr, _rehasher).Union();";
           }
-        } else if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRING) {
+        } else if (IsString(ev.union_type)) {
           code_ += "      return _fbb.CreateString(*ptr).Union();";
         } else {
           FLATBUFFERS_ASSERT(false);
@@ -1477,19 +1524,18 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       // Union copy constructor
       code_ +=
           "inline {{ENUM_NAME}}Union::{{ENUM_NAME}}Union(const "
-          "{{ENUM_NAME}}Union &u) FLATBUFFERS_NOEXCEPT : type(u.type), "
-          "value(nullptr) {";
+          "{{ENUM_NAME}}Union &u) : type(u.type), value(nullptr) {";
       code_ += "  switch (type) {";
       for (auto it = enum_def.Vals().begin(); it != enum_def.Vals().end();
            ++it) {
         const auto &ev = **it;
         if (ev.IsZero()) { continue; }
         code_.SetValue("LABEL", GetEnumValUse(enum_def, ev));
-        code_.SetValue("TYPE", NativeName(GetUnionElement(ev, true, true, true),
-                                          ev.union_type.struct_def, opts_));
+        code_.SetValue("TYPE", GetUnionElement(ev, true, opts_));
         code_ += "    case {{LABEL}}: {";
         bool copyable = true;
-        if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRUCT) {
+        if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_STRUCT &&
+            !ev.union_type.struct_def->fixed) {
           // Don't generate code to copy if table is not copyable.
           // TODO(wvo): make tables copyable instead.
           for (auto fit = ev.union_type.struct_def->fields.vec.begin();
@@ -1530,8 +1576,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         const auto &ev = **it;
         if (ev.IsZero()) { continue; }
         code_.SetValue("LABEL", GetEnumValUse(enum_def, ev));
-        code_.SetValue("TYPE", NativeName(GetUnionElement(ev, true, true, true),
-                                          ev.union_type.struct_def, opts_));
+        code_.SetValue("TYPE", GetUnionElement(ev, true, opts_));
         code_ += "    case {{LABEL}}: {";
         code_ += "      auto ptr = reinterpret_cast<{{TYPE}} *>(value);";
         code_ += "      delete ptr;";
@@ -1567,7 +1612,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
 
   std::string GenFieldOffsetName(const FieldDef &field) {
     std::string uname = Name(field);
-    std::transform(uname.begin(), uname.end(), uname.begin(), ToUpper);
+    std::transform(uname.begin(), uname.end(), uname.begin(), CharToUpper);
     return "VT_" + uname;
   }
 
@@ -1590,17 +1635,19 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
   }
 
   std::string GetDefaultScalarValue(const FieldDef &field, bool is_ctor) {
-    if (field.value.type.enum_def && IsScalar(field.value.type.base_type)) {
-      auto ev = field.value.type.enum_def->FindByValue(field.value.constant);
+    const auto &type = field.value.type;
+    if (field.IsScalarOptional()) {
+      return GenOptionalNull();
+    } else if (type.enum_def && IsScalar(type.base_type)) {
+      auto ev = type.enum_def->FindByValue(field.value.constant);
       if (ev) {
-        return WrapInNameSpace(field.value.type.enum_def->defined_namespace,
-                               GetEnumValUse(*field.value.type.enum_def, *ev));
+        return WrapInNameSpace(type.enum_def->defined_namespace,
+                               GetEnumValUse(*type.enum_def, *ev));
       } else {
         return GenUnderlyingCast(
-            field, true,
-            NumToStringCpp(field.value.constant, field.value.type.base_type));
+            field, true, NumToStringCpp(field.value.constant, type.base_type));
       }
-    } else if (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_BOOL) {
+    } else if (type.base_type == BASE_TYPE_BOOL) {
       return field.value.constant == "0" ? "false" : "true";
     } else if (field.attributes.Lookup("cpp_type")) {
       if (is_ctor) {
@@ -1620,10 +1667,10 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
   void GenParam(const FieldDef &field, bool direct, const char *prefix) {
     code_.SetValue("PRE", prefix);
     code_.SetValue("PARAM_NAME", Name(field));
-    if (direct && field.value.type.base_type == BASE_TYPE_STRING) {
+    if (direct && IsString(field.value.type)) {
       code_.SetValue("PARAM_TYPE", "const char *");
       code_.SetValue("PARAM_VALUE", "nullptr");
-    } else if (direct && field.value.type.base_type == BASE_TYPE_VECTOR) {
+    } else if (direct && IsVector(field.value.type)) {
       const auto vtype = field.value.type.VectorType();
       std::string type;
       if (IsStruct(vtype)) {
@@ -1638,8 +1685,12 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       }
       code_.SetValue("PARAM_VALUE", "nullptr");
     } else {
-      code_.SetValue("PARAM_TYPE", GenTypeWire(field.value.type, " ", true));
+      const auto &type = field.value.type;
       code_.SetValue("PARAM_VALUE", GetDefaultScalarValue(field, false));
+      if (field.IsScalarOptional())
+        code_.SetValue("PARAM_TYPE", GenOptionalDecl(type) + " ");
+      else
+        code_.SetValue("PARAM_TYPE", GenTypeWire(type, " ", true));
     }
     code_ += "{{PRE}}{{PARAM_TYPE}}{{PARAM_NAME}} = {{PARAM_VALUE}}\\";
   }
@@ -1654,22 +1705,43 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       auto cpp_type = field.attributes.Lookup("cpp_type");
       auto full_type =
           (cpp_type
-               ? (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_VECTOR
+               ? (IsVector(field.value.type)
                       ? "std::vector<" +
                             GenTypeNativePtr(cpp_type->constant, &field,
                                              false) +
                             "> "
                       : GenTypeNativePtr(cpp_type->constant, &field, false))
                : type + " ");
+      // Generate default member initializers for >= C++11.
+      std::string field_di = "";
+      if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_11) {
+        field_di = "{}";
+        auto native_default = field.attributes.Lookup("native_default");
+        // Scalar types get parsed defaults, raw pointers get nullptrs.
+        if (IsScalar(field.value.type.base_type)) {
+          field_di =
+              " = " + (native_default ? std::string(native_default->constant)
+                                      : GetDefaultScalarValue(field, true));
+        } else if (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_STRUCT) {
+          if (IsStruct(field.value.type) && native_default) {
+            field_di = " = " + native_default->constant;
+          }
+        }
+      }
       code_.SetValue("FIELD_TYPE", full_type);
       code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
-      code_ += "  {{FIELD_TYPE}}{{FIELD_NAME}};";
+      code_.SetValue("FIELD_DI", field_di);
+      code_ += "  {{FIELD_TYPE}}{{FIELD_NAME}}{{FIELD_DI}};";
     }
   }
 
   // Generate the default constructor for this struct. Properly initialize all
   // scalar members with default values.
   void GenDefaultConstructor(const StructDef &struct_def) {
+    code_.SetValue("NATIVE_NAME",
+                   NativeName(Name(struct_def), &struct_def, opts_));
+    // In >= C++11, default member initializers are generated.
+    if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_11) { return; }
     std::string initializer_list;
     for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
          it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
@@ -1707,8 +1779,6 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       initializer_list = "\n      : " + initializer_list;
     }
 
-    code_.SetValue("NATIVE_NAME",
-                   NativeName(Name(struct_def), &struct_def, opts_));
     code_.SetValue("INIT_LIST", initializer_list);
 
     code_ += "  {{NATIVE_NAME}}(){{INIT_LIST}} {";
@@ -1801,7 +1871,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
   void GenVerifyCall(const FieldDef &field, const char *prefix) {
     code_.SetValue("PRE", prefix);
     code_.SetValue("NAME", Name(field));
-    code_.SetValue("REQUIRED", field.required ? "Required" : "");
+    code_.SetValue("REQUIRED", field.IsRequired() ? "Required" : "");
     code_.SetValue("SIZE", GenTypeSize(field.value.type));
     code_.SetValue("OFFSET", GenFieldOffsetName(field));
     if (IsScalar(field.value.type.base_type) || IsStruct(field.value.type)) {
@@ -1864,7 +1934,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
   // Generate CompareWithValue method for a key field.
   void GenKeyFieldMethods(const FieldDef &field) {
     FLATBUFFERS_ASSERT(field.key);
-    const bool is_string = (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_STRING);
+    const bool is_string = (IsString(field.value.type));
 
     code_ += "  bool KeyCompareLessThan(const {{STRUCT_NAME}} *o) const {";
     if (is_string) {
@@ -1896,6 +1966,254 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     }
   }
 
+  void GenTableUnionAsGetters(const FieldDef &field) {
+    const auto &type = field.value.type;
+    auto u = type.enum_def;
+
+    if (!type.enum_def->uses_multiple_type_instances)
+      code_ +=
+          "  template<typename T> "
+          "const T *{{NULLABLE_EXT}}{{FIELD_NAME}}_as() const;";
+
+    for (auto u_it = u->Vals().begin(); u_it != u->Vals().end(); ++u_it) {
+      auto &ev = **u_it;
+      if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_NONE) { continue; }
+      auto full_struct_name = GetUnionElement(ev, false, opts_);
+
+      // @TODO: Mby make this decisions more universal? How?
+      code_.SetValue("U_GET_TYPE",
+                     EscapeKeyword(field.name + UnionTypeFieldSuffix()));
+      code_.SetValue("U_ELEMENT_TYPE", WrapInNameSpace(u->defined_namespace,
+                                                       GetEnumValUse(*u, ev)));
+      code_.SetValue("U_FIELD_TYPE", "const " + full_struct_name + " *");
+      code_.SetValue("U_FIELD_NAME", Name(field) + "_as_" + Name(ev));
+      code_.SetValue("U_NULLABLE", NullableExtension());
+
+      // `const Type *union_name_asType() const` accessor.
+      code_ += "  {{U_FIELD_TYPE}}{{U_NULLABLE}}{{U_FIELD_NAME}}() const {";
+      code_ +=
+          "    return {{U_GET_TYPE}}() == {{U_ELEMENT_TYPE}} ? "
+          "static_cast<{{U_FIELD_TYPE}}>({{FIELD_NAME}}()) "
+          ": nullptr;";
+      code_ += "  }";
+    }
+  }
+
+  void GenTableFieldGetter(const FieldDef &field) {
+    const auto &type = field.value.type;
+    const auto offset_str = GenFieldOffsetName(field);
+
+    GenComment(field.doc_comment, "  ");
+    // Call a different accessor for pointers, that indirects.
+    if (false == field.IsScalarOptional()) {
+      const bool is_scalar = IsScalar(type.base_type);
+      std::string accessor;
+      if (is_scalar)
+        accessor = "GetField<";
+      else if (IsStruct(type))
+        accessor = "GetStruct<";
+      else
+        accessor = "GetPointer<";
+      auto offset_type = GenTypeGet(type, "", "const ", " *", false);
+      auto call = accessor + offset_type + ">(" + offset_str;
+      // Default value as second arg for non-pointer types.
+      if (is_scalar) { call += ", " + GenDefaultConstant(field); }
+      call += ")";
+
+      std::string afterptr = " *" + NullableExtension();
+      code_.SetValue("FIELD_TYPE",
+                     GenTypeGet(type, " ", "const ", afterptr.c_str(), true));
+      code_.SetValue("FIELD_VALUE", GenUnderlyingCast(field, true, call));
+      code_.SetValue("NULLABLE_EXT", NullableExtension());
+      code_ += "  {{FIELD_TYPE}}{{FIELD_NAME}}() const {";
+      code_ += "    return {{FIELD_VALUE}};";
+      code_ += "  }";
+    } else {
+      auto wire_type = GenTypeBasic(type, false);
+      auto face_type = GenTypeBasic(type, true);
+      auto opt_value = "GetOptional<" + wire_type + ", " + face_type + ">(" +
+                       offset_str + ")";
+      code_.SetValue("FIELD_TYPE", GenOptionalDecl(type));
+      code_ += "  {{FIELD_TYPE}} {{FIELD_NAME}}() const {";
+      code_ += "    return " + opt_value + ";";
+      code_ += "  }";
+    }
+
+    if (type.base_type == BASE_TYPE_UNION) { GenTableUnionAsGetters(field); }
+  }
+
+  void GenTableFieldType(const FieldDef &field) {
+    const auto &type = field.value.type;
+    const auto offset_str = GenFieldOffsetName(field);
+    if (!field.IsScalarOptional()) {
+      std::string afterptr = " *" + NullableExtension();
+      code_.SetValue("FIELD_TYPE",
+                     GenTypeGet(type, "", "const ", afterptr.c_str(), true));
+      code_ += "    {{FIELD_TYPE}}\\";
+    } else {
+      code_.SetValue("FIELD_TYPE", GenOptionalDecl(type));
+      code_ += "    {{FIELD_TYPE}}\\";
+    }
+  }
+
+  void GenStructFieldType(const FieldDef &field) {
+    const auto is_array = IsArray(field.value.type);
+    std::string field_type =
+        GenTypeGet(field.value.type, "", is_array ? "" : "const ",
+                   is_array ? "" : " &", true);
+    code_.SetValue("FIELD_TYPE", field_type);
+    code_ += "    {{FIELD_TYPE}}\\";
+  }
+
+  void GenFieldTypeHelper(const StructDef &struct_def) {
+    if (struct_def.fields.vec.empty()) { return; }
+    code_ += "  template<size_t Index>";
+    code_ += "  using FieldType = \\";
+    code_ += "decltype(std::declval<type>().get_field<Index>());";
+  }
+
+  void GenIndexBasedFieldGetter(const StructDef &struct_def) {
+    if (struct_def.fields.vec.empty()) { return; }
+    code_ += "  template<size_t Index>";
+    code_ += "  auto get_field() const {";
+
+    size_t index = 0;
+    bool need_else = false;
+    // Generate one index-based getter for each field.
+    for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
+         it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
+      const auto &field = **it;
+      if (field.deprecated) {
+        // Deprecated fields won't be accessible.
+        continue;
+      }
+      code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
+      code_.SetValue("FIELD_INDEX",
+                     std::to_string(static_cast<long long>(index++)));
+      if (need_else) {
+        code_ += "    else \\";
+      } else {
+        code_ += "         \\";
+      }
+      need_else = true;
+      code_ += "if constexpr (Index == {{FIELD_INDEX}}) \\";
+      code_ += "return {{FIELD_NAME}}();";
+    }
+    code_ += "    else static_assert(Index != Index, \"Invalid Field Index\");";
+    code_ += "  }";
+  }
+
+  // Sample for Vec3:
+  //
+  //   static constexpr std::array<const char *, 3> field_names = {
+  //     "x",
+  //     "y",
+  //     "z"
+  //   };
+  //
+  void GenFieldNames(const StructDef &struct_def) {
+    auto non_deprecated_field_count = std::count_if(
+        struct_def.fields.vec.begin(), struct_def.fields.vec.end(),
+        [](const FieldDef *field) { return !field->deprecated; });
+    code_ += "  static constexpr std::array<\\";
+    code_.SetValue(
+        "FIELD_COUNT",
+        std::to_string(static_cast<long long>(non_deprecated_field_count)));
+    code_ += "const char *, {{FIELD_COUNT}}> field_names = {\\";
+    if (struct_def.fields.vec.empty()) {
+      code_ += "};";
+      return;
+    }
+    code_ += "";
+    // Generate the field_names elements.
+    for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
+         it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
+      const auto &field = **it;
+      if (field.deprecated) {
+        // Deprecated fields won't be accessible.
+        continue;
+      }
+      code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
+      code_ += "    \"{{FIELD_NAME}}\"\\";
+      if (it + 1 != struct_def.fields.vec.end()) { code_ += ","; }
+    }
+    code_ += "\n  };";
+  }
+
+  void GenFieldsNumber(const StructDef &struct_def) {
+    auto non_deprecated_field_count = std::count_if(
+        struct_def.fields.vec.begin(), struct_def.fields.vec.end(),
+        [](const FieldDef *field) { return !field->deprecated; });
+    code_.SetValue(
+        "FIELD_COUNT",
+        std::to_string(static_cast<long long>(non_deprecated_field_count)));
+    code_ += "  static constexpr size_t fields_number = {{FIELD_COUNT}};";
+  }
+
+  void GenTraitsStruct(const StructDef &struct_def) {
+    code_.SetValue(
+        "FULLY_QUALIFIED_NAME",
+        struct_def.defined_namespace->GetFullyQualifiedName(Name(struct_def)));
+    code_ += "struct {{STRUCT_NAME}}::Traits {";
+    code_ += "  using type = {{STRUCT_NAME}};";
+    if (!struct_def.fixed) {
+      // We have a table and not a struct.
+      code_ += "  static auto constexpr Create = Create{{STRUCT_NAME}};";
+    }
+    if (opts_.cpp_static_reflection) {
+      code_ += "  static constexpr auto name = \"{{STRUCT_NAME}}\";";
+      code_ +=
+          "  static constexpr auto fully_qualified_name = "
+          "\"{{FULLY_QUALIFIED_NAME}}\";";
+      GenFieldNames(struct_def);
+      GenFieldTypeHelper(struct_def);
+      GenFieldsNumber(struct_def);
+    }
+    code_ += "};";
+    code_ += "";
+  }
+
+  void GenTableFieldSetter(const FieldDef &field) {
+    const auto &type = field.value.type;
+    const bool is_scalar = IsScalar(type.base_type);
+    if (is_scalar && IsUnion(type))
+      return;  // changing of a union's type is forbidden
+
+    auto offset_str = GenFieldOffsetName(field);
+    if (is_scalar) {
+      const auto wire_type = GenTypeWire(type, "", false);
+      code_.SetValue("SET_FN", "SetField<" + wire_type + ">");
+      code_.SetValue("OFFSET_NAME", offset_str);
+      code_.SetValue("FIELD_TYPE", GenTypeBasic(type, true));
+      code_.SetValue("FIELD_VALUE",
+                     GenUnderlyingCast(field, false, "_" + Name(field)));
+
+      code_ +=
+          "  bool mutate_{{FIELD_NAME}}({{FIELD_TYPE}} "
+          "_{{FIELD_NAME}}) {";
+      if (false == field.IsScalarOptional()) {
+        code_.SetValue("DEFAULT_VALUE", GenDefaultConstant(field));
+        code_ +=
+            "    return {{SET_FN}}({{OFFSET_NAME}}, {{FIELD_VALUE}}, "
+            "{{DEFAULT_VALUE}});";
+      } else {
+        code_ += "    return {{SET_FN}}({{OFFSET_NAME}}, {{FIELD_VALUE}});";
+      }
+      code_ += "  }";
+    } else {
+      auto postptr = " *" + NullableExtension();
+      auto wire_type = GenTypeGet(type, " ", "", postptr.c_str(), true);
+      std::string accessor = IsStruct(type) ? "GetStruct<" : "GetPointer<";
+      auto underlying = accessor + wire_type + ">(" + offset_str + ")";
+      code_.SetValue("FIELD_TYPE", wire_type);
+      code_.SetValue("FIELD_VALUE", GenUnderlyingCast(field, true, underlying));
+
+      code_ += "  {{FIELD_TYPE}}mutable_{{FIELD_NAME}}() {";
+      code_ += "    return {{FIELD_VALUE}};";
+      code_ += "  }";
+    }
+  }
+
   // Generate an accessor struct, builder structs & function for a table.
   void GenTable(const StructDef &struct_def) {
     if (opts_.generate_object_based_api) { GenNativeTable(struct_def); }
@@ -1912,9 +2230,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       code_ += "  typedef {{NATIVE_NAME}} NativeTableType;";
     }
     code_ += "  typedef {{STRUCT_NAME}}Builder Builder;";
-    if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17) {
-      code_ += "  struct Traits;";
-    }
+    if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17) { code_ += "  struct Traits;"; }
     if (opts_.mini_reflect != IDLOptions::kNone) {
       code_ +=
           "  static const flatbuffers::TypeTable *MiniReflectTypeTable() {";
@@ -1957,103 +2273,9 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         continue;
       }
 
-      const bool is_struct = IsStruct(field.value.type);
-      const bool is_scalar = IsScalar(field.value.type.base_type);
       code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
-
-      // Call a different accessor for pointers, that indirects.
-      std::string accessor = "";
-      if (is_scalar) {
-        accessor = "GetField<";
-      } else if (is_struct) {
-        accessor = "GetStruct<";
-      } else {
-        accessor = "GetPointer<";
-      }
-      auto offset_str = GenFieldOffsetName(field);
-      auto offset_type =
-          GenTypeGet(field.value.type, "", "const ", " *", false);
-
-      auto call = accessor + offset_type + ">(" + offset_str;
-      // Default value as second arg for non-pointer types.
-      if (is_scalar) { call += ", " + GenDefaultConstant(field); }
-      call += ")";
-
-      std::string afterptr = " *" + NullableExtension();
-      GenComment(field.doc_comment, "  ");
-      code_.SetValue("FIELD_TYPE", GenTypeGet(field.value.type, " ", "const ",
-                                              afterptr.c_str(), true));
-      code_.SetValue("FIELD_VALUE", GenUnderlyingCast(field, true, call));
-      code_.SetValue("NULLABLE_EXT", NullableExtension());
-
-      code_ += "  {{FIELD_TYPE}}{{FIELD_NAME}}() const {";
-      code_ += "    return {{FIELD_VALUE}};";
-      code_ += "  }";
-
-      if (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_UNION) {
-        auto u = field.value.type.enum_def;
-
-        if (!field.value.type.enum_def->uses_multiple_type_instances)
-          code_ +=
-              "  template<typename T> "
-              "const T *{{NULLABLE_EXT}}{{FIELD_NAME}}_as() const;";
-
-        for (auto u_it = u->Vals().begin(); u_it != u->Vals().end(); ++u_it) {
-          auto &ev = **u_it;
-          if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_NONE) { continue; }
-          auto full_struct_name = GetUnionElement(ev, true, true);
-
-          // @TODO: Mby make this decisions more universal? How?
-          code_.SetValue("U_GET_TYPE",
-                         EscapeKeyword(field.name + UnionTypeFieldSuffix()));
-          code_.SetValue(
-              "U_ELEMENT_TYPE",
-              WrapInNameSpace(u->defined_namespace, GetEnumValUse(*u, ev)));
-          code_.SetValue("U_FIELD_TYPE", "const " + full_struct_name + " *");
-          code_.SetValue("U_FIELD_NAME", Name(field) + "_as_" + Name(ev));
-          code_.SetValue("U_NULLABLE", NullableExtension());
-
-          // `const Type *union_name_asType() const` accessor.
-          code_ += "  {{U_FIELD_TYPE}}{{U_NULLABLE}}{{U_FIELD_NAME}}() const {";
-          code_ +=
-              "    return {{U_GET_TYPE}}() == {{U_ELEMENT_TYPE}} ? "
-              "static_cast<{{U_FIELD_TYPE}}>({{FIELD_NAME}}()) "
-              ": nullptr;";
-          code_ += "  }";
-        }
-      }
-
-      if (opts_.mutable_buffer && !(is_scalar && IsUnion(field.value.type))) {
-        if (is_scalar) {
-          const auto type = GenTypeWire(field.value.type, "", false);
-          code_.SetValue("SET_FN", "SetField<" + type + ">");
-          code_.SetValue("OFFSET_NAME", offset_str);
-          code_.SetValue("FIELD_TYPE", GenTypeBasic(field.value.type, true));
-          code_.SetValue("FIELD_VALUE",
-                         GenUnderlyingCast(field, false, "_" + Name(field)));
-          code_.SetValue("DEFAULT_VALUE", GenDefaultConstant(field));
-
-          code_ +=
-              "  bool mutate_{{FIELD_NAME}}({{FIELD_TYPE}} "
-              "_{{FIELD_NAME}}) {";
-          code_ +=
-              "    return {{SET_FN}}({{OFFSET_NAME}}, {{FIELD_VALUE}}, "
-              "{{DEFAULT_VALUE}});";
-          code_ += "  }";
-        } else {
-          auto postptr = " *" + NullableExtension();
-          auto type =
-              GenTypeGet(field.value.type, " ", "", postptr.c_str(), true);
-          auto underlying = accessor + type + ">(" + offset_str + ")";
-          code_.SetValue("FIELD_TYPE", type);
-          code_.SetValue("FIELD_VALUE",
-                         GenUnderlyingCast(field, true, underlying));
-
-          code_ += "  {{FIELD_TYPE}}mutable_{{FIELD_NAME}}() {";
-          code_ += "    return {{FIELD_VALUE}};";
-          code_ += "  }";
-        }
-      }
+      GenTableFieldGetter(field);
+      if (opts_.mutable_buffer) { GenTableFieldSetter(field); }
 
       auto nested = field.attributes.Lookup("nested_flatbuffer");
       if (nested) {
@@ -2091,6 +2313,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       if (field.key) { GenKeyFieldMethods(field); }
     }
 
+    if (opts_.cpp_static_reflection) { GenIndexBasedFieldGetter(struct_def); }
+
     // Generate a verifier function that can check a buffer from an untrusted
     // source will never cause reads outside the buffer.
     code_ += "  bool Verify(flatbuffers::Verifier &verifier) const {";
@@ -2132,7 +2356,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         auto &ev = **u_it;
         if (ev.union_type.base_type == BASE_TYPE_NONE) { continue; }
 
-        auto full_struct_name = GetUnionElement(ev, true, true);
+        auto full_struct_name = GetUnionElement(ev, false, opts_);
 
         code_.SetValue(
             "U_ELEMENT_TYPE",
@@ -2162,6 +2386,25 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     }
   }
 
+  // Generate code to force vector alignment. Return empty string for vector
+  // that doesn't need alignment code.
+  std::string GenVectorForceAlign(const FieldDef &field,
+                                  const std::string &field_size) {
+    FLATBUFFERS_ASSERT(IsVector(field.value.type));
+    // Get the value of the force_align attribute.
+    const auto *force_align = field.attributes.Lookup("force_align");
+    const int align = force_align ? atoi(force_align->constant.c_str()) : 1;
+    // Generate code to do force_align for the vector.
+    if (align > 1) {
+      const auto vtype = field.value.type.VectorType();
+      const auto type = IsStruct(vtype) ? WrapInNameSpace(*vtype.struct_def)
+                                        : GenTypeWire(vtype, "", false);
+      return "_fbb.ForceVectorAlignment(" + field_size + ", sizeof(" + type +
+             "), " + std::to_string(static_cast<long long>(align)) + ");";
+    }
+    return "";
+  }
+
   void GenBuilders(const StructDef &struct_def) {
     code_.SetValue("STRUCT_NAME", Name(struct_def));
 
@@ -2175,43 +2418,43 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
          it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
       const auto &field = **it;
-      if (!field.deprecated) {
-        const bool is_scalar = IsScalar(field.value.type.base_type);
-        const bool is_string = field.value.type.base_type == BASE_TYPE_STRING;
-        const bool is_vector = field.value.type.base_type == BASE_TYPE_VECTOR;
-        if (is_string || is_vector) { has_string_or_vector_fields = true; }
-
-        std::string offset = GenFieldOffsetName(field);
-        std::string name = GenUnderlyingCast(field, false, Name(field));
-        std::string value = is_scalar ? GenDefaultConstant(field) : "";
-
-        // Generate accessor functions of the form:
-        // void add_name(type name) {
-        //   fbb_.AddElement<type>(offset, name, default);
-        // }
-        code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
-        code_.SetValue("FIELD_TYPE", GenTypeWire(field.value.type, " ", true));
-        code_.SetValue("ADD_OFFSET", Name(struct_def) + "::" + offset);
-        code_.SetValue("ADD_NAME", name);
-        code_.SetValue("ADD_VALUE", value);
-        if (is_scalar) {
-          const auto type = GenTypeWire(field.value.type, "", false);
-          code_.SetValue("ADD_FN", "AddElement<" + type + ">");
-        } else if (IsStruct(field.value.type)) {
-          code_.SetValue("ADD_FN", "AddStruct");
-        } else {
-          code_.SetValue("ADD_FN", "AddOffset");
-        }
+      if (field.deprecated) continue;
+      const bool is_scalar = IsScalar(field.value.type.base_type);
+      const bool is_default_scalar = is_scalar && !field.IsScalarOptional();
+      const bool is_string = IsString(field.value.type);
+      const bool is_vector = IsVector(field.value.type);
+      if (is_string || is_vector) { has_string_or_vector_fields = true; }
+
+      std::string offset = GenFieldOffsetName(field);
+      std::string name = GenUnderlyingCast(field, false, Name(field));
+      std::string value = is_default_scalar ? GenDefaultConstant(field) : "";
+
+      // Generate accessor functions of the form:
+      // void add_name(type name) {
+      //   fbb_.AddElement<type>(offset, name, default);
+      // }
+      code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
+      code_.SetValue("FIELD_TYPE", GenTypeWire(field.value.type, " ", true));
+      code_.SetValue("ADD_OFFSET", Name(struct_def) + "::" + offset);
+      code_.SetValue("ADD_NAME", name);
+      code_.SetValue("ADD_VALUE", value);
+      if (is_scalar) {
+        const auto type = GenTypeWire(field.value.type, "", false);
+        code_.SetValue("ADD_FN", "AddElement<" + type + ">");
+      } else if (IsStruct(field.value.type)) {
+        code_.SetValue("ADD_FN", "AddStruct");
+      } else {
+        code_.SetValue("ADD_FN", "AddOffset");
+      }
 
-        code_ += "  void add_{{FIELD_NAME}}({{FIELD_TYPE}}{{FIELD_NAME}}) {";
-        code_ += "    fbb_.{{ADD_FN}}(\\";
-        if (is_scalar) {
-          code_ += "{{ADD_OFFSET}}, {{ADD_NAME}}, {{ADD_VALUE}});";
-        } else {
-          code_ += "{{ADD_OFFSET}}, {{ADD_NAME}});";
-        }
-        code_ += "  }";
+      code_ += "  void add_{{FIELD_NAME}}({{FIELD_TYPE}}{{FIELD_NAME}}) {";
+      code_ += "    fbb_.{{ADD_FN}}(\\";
+      if (is_default_scalar) {
+        code_ += "{{ADD_OFFSET}}, {{ADD_NAME}}, {{ADD_VALUE}});";
+      } else {
+        code_ += "{{ADD_OFFSET}}, {{ADD_NAME}});";
       }
+      code_ += "  }";
     }
 
     // Builder constructor
@@ -2222,11 +2465,6 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     code_ += "    start_ = fbb_.StartTable();";
     code_ += "  }";
 
-    // Assignment operator;
-    code_ +=
-        "  {{STRUCT_NAME}}Builder &operator="
-        "(const {{STRUCT_NAME}}Builder &);";
-
     // Finish() function.
     code_ += "  flatbuffers::Offset<{{STRUCT_NAME}}> Finish() {";
     code_ += "    const auto end = fbb_.EndTable(start_);";
@@ -2235,7 +2473,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
          it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
       const auto &field = **it;
-      if (!field.deprecated && field.required) {
+      if (!field.deprecated && field.IsRequired()) {
         code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
         code_.SetValue("OFFSET_NAME", GenFieldOffsetName(field));
         code_ += "    fbb_.Required(o, {{STRUCT_NAME}}::{{OFFSET_NAME}});";
@@ -2268,7 +2506,13 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         if (!field.deprecated && (!struct_def.sortbysize ||
                                   size == SizeOf(field.value.type.base_type))) {
           code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
-          code_ += "  builder_.add_{{FIELD_NAME}}({{FIELD_NAME}});";
+          if (field.IsScalarOptional()) {
+            code_ +=
+                "  if({{FIELD_NAME}}) { "
+                "builder_.add_{{FIELD_NAME}}(*{{FIELD_NAME}}); }";
+          } else {
+            code_ += "  builder_.add_{{FIELD_NAME}}({{FIELD_NAME}});";
+          }
         }
       }
     }
@@ -2278,16 +2522,10 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
 
     // Definition for type traits for this table type. This allows querying var-
     // ious compile-time traits of the table.
-    if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17) {
-      code_ += "struct {{STRUCT_NAME}}::Traits {";
-      code_ += "  using type = {{STRUCT_NAME}};";
-      code_ += "  static auto constexpr Create = Create{{STRUCT_NAME}};";
-      code_ += "};";
-      code_ += "";
-    }
+    if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17) { GenTraitsStruct(struct_def); }
 
     // Generate a CreateXDirect function with vector types as parameters
-    if (has_string_or_vector_fields) {
+    if (opts_.cpp_direct_copy && has_string_or_vector_fields) {
       code_ +=
           "inline flatbuffers::Offset<{{STRUCT_NAME}}> "
           "Create{{STRUCT_NAME}}Direct(";
@@ -2307,7 +2545,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         const auto &field = **it;
         if (!field.deprecated) {
           code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
-          if (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_STRING) {
+          if (IsString(field.value.type)) {
             if (!field.shared) {
               code_.SetValue("CREATE_STRING", "CreateString");
             } else {
@@ -2316,7 +2554,12 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
             code_ +=
                 "  auto {{FIELD_NAME}}__ = {{FIELD_NAME}} ? "
                 "_fbb.{{CREATE_STRING}}({{FIELD_NAME}}) : 0;";
-          } else if (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_VECTOR) {
+          } else if (IsVector(field.value.type)) {
+            const std::string force_align_code =
+                GenVectorForceAlign(field, Name(field) + "->size()");
+            if (!force_align_code.empty()) {
+              code_ += "  if ({{FIELD_NAME}}) { " + force_align_code + " }";
+            }
             code_ += "  auto {{FIELD_NAME}}__ = {{FIELD_NAME}} ? \\";
             const auto vtype = field.value.type.VectorType();
             const auto has_key = TypeHasKey(vtype);
@@ -2329,8 +2572,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
               const auto type = WrapInNameSpace(*vtype.struct_def);
               code_ += "_fbb.CreateVectorOfSortedTables<" + type + ">\\";
             } else {
-              const auto type = GenTypeWire(
-                      vtype, "", VectorElementUserFacing(vtype));
+              const auto type =
+                  GenTypeWire(vtype, "", VectorElementUserFacing(vtype));
               code_ += "_fbb.CreateVector<" + type + ">\\";
             }
             code_ +=
@@ -2346,8 +2589,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         if (!field.deprecated) {
           code_.SetValue("FIELD_NAME", Name(field));
           code_ += ",\n      {{FIELD_NAME}}\\";
-          if (field.value.type.base_type == BASE_TYPE_STRING ||
-              field.value.type.base_type == BASE_TYPE_VECTOR) {
+          if (IsString(field.value.type) || IsVector(field.value.type)) {
             code_ += "__\\";
           }
         }
@@ -2362,8 +2604,7 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
                                 const char *vec_elem_access,
                                 const char *vec_type_access) {
     auto type_name = WrapInNameSpace(*afield.value.type.enum_def);
-    return type_name + "Union::UnPack(" + "_e" +
-           vec_elem_access + ", " +
+    return type_name + "Union::UnPack(" + "_e" + vec_elem_access + ", " +
            EscapeKeyword(afield.name + UnionTypeFieldSuffix()) + "()" +
            vec_type_access + ", _resolver)";
   }
@@ -2380,20 +2621,26 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
         }
       }
       case BASE_TYPE_STRUCT: {
-        const auto name = WrapInNameSpace(*type.struct_def);
         if (IsStruct(type)) {
-          auto native_type = type.struct_def->attributes.Lookup("native_type");
+          const auto &struct_attrs = type.struct_def->attributes;
+          const auto native_type = struct_attrs.Lookup("native_type");
           if (native_type) {
-            return "flatbuffers::UnPack(*" + val + ")";
+            std::string unpack_call = "flatbuffers::UnPack";
+            const auto pack_name = struct_attrs.Lookup("native_type_pack_name");
+            if (pack_name) { unpack_call += pack_name->constant; }
+            unpack_call += "(*" + val + ")";
+            return unpack_call;
           } else if (invector || afield.native_inline) {
             return "*" + val;
           } else {
+            const auto name = WrapInNameSpace(*type.struct_def);
             const auto ptype = GenTypeNativePtr(name, &afield, true);
             return ptype + "(new " + name + "(*" + val + "))";
           }
         } else {
           const auto ptype = GenTypeNativePtr(
-              NativeName(name, type.struct_def, opts_), &afield, true);
+              WrapNativeNameInNameSpace(*type.struct_def, opts_), &afield,
+              true);
           return ptype + "(" + val + "->UnPack(_resolver))";
         }
       }
@@ -2415,58 +2662,73 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     std::string code;
     switch (field.value.type.base_type) {
       case BASE_TYPE_VECTOR: {
-        auto cpp_type = field.attributes.Lookup("cpp_type");
-        std::string indexing;
-        if (field.value.type.enum_def) {
-          indexing += "static_cast<" +
-                      WrapInNameSpace(*field.value.type.enum_def) + ">(";
-        }
-        indexing += "_e->Get(_i)";
-        if (field.value.type.enum_def) { indexing += ")"; }
-        if (field.value.type.element == BASE_TYPE_BOOL) { indexing += " != 0"; }
-
-        // Generate code that pushes data from _e to _o in the form:
-        //   for (uoffset_t i = 0; i < _e->size(); ++i) {
-        //     _o->field.push_back(_e->Get(_i));
-        //   }
         auto name = Name(field);
         if (field.value.type.element == BASE_TYPE_UTYPE) {
           name = StripUnionType(Name(field));
         }
-        auto access =
-            field.value.type.element == BASE_TYPE_UTYPE
-                ? ".type"
-                : (field.value.type.element == BASE_TYPE_UNION ? ".value" : "");
         code += "{ _o->" + name + ".resize(_e->size()); ";
-        code += "for (flatbuffers::uoffset_t _i = 0;";
-        code += " _i < _e->size(); _i++) { ";
-        if (cpp_type) {
-          // Generate code that resolves the cpp pointer type, of the form:
-          //  if (resolver)
-          //    (*resolver)(&_o->field, (hash_value_t)(_e));
-          //  else
-          //    _o->field = nullptr;
-          code += "//vector resolver, " + PtrType(&field) + "\n";
-          code += "if (_resolver) ";
-          code += "(*_resolver)";
-          code += "(reinterpret_cast<void **>(&_o->" + name + "[_i]" + access +
-                  "), ";
-          code += "static_cast<flatbuffers::hash_value_t>(" + indexing + "));";
-          if (PtrType(&field) == "naked") {
-            code += " else ";
-            code += "_o->" + name + "[_i]" + access + " = nullptr";
+        if (!field.value.type.enum_def && !IsBool(field.value.type.element) &&
+            IsOneByte(field.value.type.element)) {
+          // For vectors of bytes, std::copy is used to improve performance.
+          // This doesn't work for:
+          //  - enum types because they have to be explicitly static_cast.
+          //  - vectors of bool, since they are a template specialization.
+          //  - multiple-byte types due to endianness.
+          code +=
+              "std::copy(_e->begin(), _e->end(), _o->" + name + ".begin()); }";
+        } else {
+          std::string indexing;
+          if (field.value.type.enum_def) {
+            indexing += "static_cast<" +
+                        WrapInNameSpace(*field.value.type.enum_def) + ">(";
+          }
+          indexing += "_e->Get(_i)";
+          if (field.value.type.enum_def) { indexing += ")"; }
+          if (field.value.type.element == BASE_TYPE_BOOL) {
+            indexing += " != 0";
+          }
+          // Generate code that pushes data from _e to _o in the form:
+          //   for (uoffset_t i = 0; i < _e->size(); ++i) {
+          //     _o->field.push_back(_e->Get(_i));
+          //   }
+          auto access =
+              field.value.type.element == BASE_TYPE_UTYPE
+                  ? ".type"
+                  : (field.value.type.element == BASE_TYPE_UNION ? ".value"
+                                                                 : "");
+
+          code += "for (flatbuffers::uoffset_t _i = 0;";
+          code += " _i < _e->size(); _i++) { ";
+          auto cpp_type = field.attributes.Lookup("cpp_type");
+          if (cpp_type) {
+            // Generate code that resolves the cpp pointer type, of the form:
+            //  if (resolver)
+            //    (*resolver)(&_o->field, (hash_value_t)(_e));
+            //  else
+            //    _o->field = nullptr;
+            code += "//vector resolver, " + PtrType(&field) + "\n";
+            code += "if (_resolver) ";
+            code += "(*_resolver)";
+            code += "(reinterpret_cast<void **>(&_o->" + name + "[_i]" +
+                    access + "), ";
+            code +=
+                "static_cast<flatbuffers::hash_value_t>(" + indexing + "));";
+            if (PtrType(&field) == "naked") {
+              code += " else ";
+              code += "_o->" + name + "[_i]" + access + " = nullptr";
+            } else {
+              // code += " else ";
+              // code += "_o->" + name + "[_i]" + access + " = " +
+              // GenTypeNativePtr(cpp_type->constant, &field, true) + "();";
+              code += "/* else do nothing */";
+            }
           } else {
-            // code += " else ";
-            // code += "_o->" + name + "[_i]" + access + " = " +
-            // GenTypeNativePtr(cpp_type->constant, &field, true) + "();";
-            code += "/* else do nothing */";
+            code += "_o->" + name + "[_i]" + access + " = ";
+            code += GenUnpackVal(field.value.type.VectorType(), indexing, true,
+                                 field);
           }
-        } else {
-          code += "_o->" + name + "[_i]" + access + " = ";
-          code += GenUnpackVal(field.value.type.VectorType(), indexing, true,
-                               field);
+          code += "; } }";
         }
-        code += "; } }";
         break;
       }
       case BASE_TYPE_UTYPE: {
@@ -2553,22 +2815,24 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
 
         // For optional fields, check to see if there actually is any data
         // in _o->field before attempting to access it. If there isn't,
-        // depending on set_empty_strings_to_null either set it to 0 or an empty string.
-        if (!field.required) {
-          auto empty_value =
-              opts_.set_empty_strings_to_null ? "0" : "_fbb.CreateSharedString(\"\")";
+        // depending on set_empty_strings_to_null either set it to 0 or an empty
+        // string.
+        if (!field.IsRequired()) {
+          auto empty_value = opts_.set_empty_strings_to_null
+                                 ? "0"
+                                 : "_fbb.CreateSharedString(\"\")";
           code = value + ".empty() ? " + empty_value + " : " + code;
         }
         break;
       }
-      // Vector fields come in several flavours, of the forms:
-      //   _fbb.CreateVector(_o->field);
-      //   _fbb.CreateVector((const utype*)_o->field.data(), _o->field.size());
-      //   _fbb.CreateVectorOfStrings(_o->field)
-      //   _fbb.CreateVectorOfStructs(_o->field)
-      //   _fbb.CreateVector<Offset<T>>(_o->field.size() [&](size_t i) {
-      //     return CreateT(_fbb, _o->Get(i), rehasher);
-      //   });
+        // Vector fields come in several flavours, of the forms:
+        //   _fbb.CreateVector(_o->field);
+        //   _fbb.CreateVector((const utype*)_o->field.data(),
+        //   _o->field.size()); _fbb.CreateVectorOfStrings(_o->field)
+        //   _fbb.CreateVectorOfStructs(_o->field)
+        //   _fbb.CreateVector<Offset<T>>(_o->field.size() [&](size_t i) {
+        //     return CreateT(_fbb, _o->Get(i), rehasher);
+        //   });
       case BASE_TYPE_VECTOR: {
         auto vector_type = field.value.type.VectorType();
         switch (vector_type.base_type) {
@@ -2591,15 +2855,24 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
           }
           case BASE_TYPE_STRUCT: {
             if (IsStruct(vector_type)) {
-              auto native_type =
-                  field.value.type.struct_def->attributes.Lookup("native_type");
+              const auto &struct_attrs =
+                  field.value.type.struct_def->attributes;
+              const auto native_type = struct_attrs.Lookup("native_type");
               if (native_type) {
                 code += "_fbb.CreateVectorOfNativeStructs<";
-                code += WrapInNameSpace(*vector_type.struct_def) + ">";
+                code += WrapInNameSpace(*vector_type.struct_def) + ", " +
+                        native_type->constant + ">";
+                code += "(" + value;
+                const auto pack_name =
+                    struct_attrs.Lookup("native_type_pack_name");
+                if (pack_name) {
+                  code += ", flatbuffers::Pack" + pack_name->constant;
+                }
+                code += ")";
               } else {
                 code += "_fbb.CreateVectorOfStructs";
+                code += "(" + value + ")";
               }
-              code += "(" + value + ")";
             } else {
               code += "_fbb.CreateVector<flatbuffers::Offset<";
               code += WrapInNameSpace(*vector_type.struct_def) + ">> ";
@@ -2659,10 +2932,10 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
           }
         }
 
-        // If set_empty_vectors_to_null option is enabled, for optional fields, check to
-        // see if there actually is any data in _o->field before attempting to
-        // access it.
-        if (opts_.set_empty_vectors_to_null && !field.required) {
+        // If set_empty_vectors_to_null option is enabled, for optional fields,
+        // check to see if there actually is any data in _o->field before
+        // attempting to access it.
+        if (opts_.set_empty_vectors_to_null && !field.IsRequired()) {
           code = value + ".size() ? " + code + " : 0";
         }
         break;
@@ -2674,10 +2947,14 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       }
       case BASE_TYPE_STRUCT: {
         if (IsStruct(field.value.type)) {
-          auto native_type =
-              field.value.type.struct_def->attributes.Lookup("native_type");
+          const auto &struct_attribs = field.value.type.struct_def->attributes;
+          const auto native_type = struct_attribs.Lookup("native_type");
           if (native_type) {
-            code += "flatbuffers::Pack(" + value + ")";
+            code += "flatbuffers::Pack";
+            const auto pack_name =
+                struct_attribs.Lookup("native_type_pack_name");
+            if (pack_name) { code += pack_name->constant; }
+            code += "(" + value + ")";
           } else if (field.native_inline) {
             code += "&" + value;
           } else {
@@ -2705,24 +2982,29 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     code_.SetValue("STRUCT_NAME", Name(struct_def));
     code_.SetValue("NATIVE_NAME",
                    NativeName(Name(struct_def), &struct_def, opts_));
-    auto native_name =
-        NativeName(WrapInNameSpace(struct_def), &struct_def, parser_.opts);
-    code_.SetValue("POINTER_TYPE",
-                   GenTypeNativePtr(native_name, nullptr, false));
 
     if (opts_.generate_object_based_api) {
       // Generate the X::UnPack() method.
       code_ +=
           "inline " + TableUnPackSignature(struct_def, false, opts_) + " {";
 
-      code_ +=
-          "  {{POINTER_TYPE}} _o = {{POINTER_TYPE}}(new {{NATIVE_NAME}}());";
+      if (opts_.g_cpp_std == cpp::CPP_STD_X0) {
+        auto native_name = WrapNativeNameInNameSpace(struct_def, parser_.opts);
+        code_.SetValue("POINTER_TYPE",
+                       GenTypeNativePtr(native_name, nullptr, false));
+        code_ +=
+            "  {{POINTER_TYPE}} _o = {{POINTER_TYPE}}(new {{NATIVE_NAME}}());";
+      } else if (opts_.g_cpp_std == cpp::CPP_STD_11) {
+        code_ +=
+            "  auto _o = std::unique_ptr<{{NATIVE_NAME}}>(new "
+            "{{NATIVE_NAME}}());";
+      } else {
+        code_ += "  auto _o = std::make_unique<{{NATIVE_NAME}}>();";
+      }
       code_ += "  UnPackTo(_o.get(), _resolver);";
       code_ += "  return _o.release();";
-
       code_ += "}";
       code_ += "";
-
       code_ +=
           "inline " + TableUnPackToSignature(struct_def, false, opts_) + " {";
       code_ += "  (void)_o;";
@@ -2775,6 +3057,11 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
            it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
         auto &field = **it;
         if (field.deprecated) { continue; }
+        if (IsVector(field.value.type)) {
+          const std::string force_align_code =
+              GenVectorForceAlign(field, "_o->" + Name(field) + ".size()");
+          if (!force_align_code.empty()) { code_ += "  " + force_align_code; }
+        }
         code_ += "  auto _" + Name(field) + " = " + GenCreateParam(field) + ";";
       }
       // Need to call "Create" with the struct namespace.
@@ -2831,15 +3118,162 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
 
   static void PaddingInitializer(int bits, std::string *code_ptr, int *id) {
     (void)bits;
-    if (*code_ptr != "") *code_ptr += ",\n        ";
+    if (!code_ptr->empty()) *code_ptr += ",\n        ";
     *code_ptr += "padding" + NumToString((*id)++) + "__(0)";
   }
 
   static void PaddingNoop(int bits, std::string *code_ptr, int *id) {
     (void)bits;
+    if (!code_ptr->empty()) *code_ptr += '\n';
     *code_ptr += "    (void)padding" + NumToString((*id)++) + "__;";
   }
 
+  void GenStructDefaultConstructor(const StructDef &struct_def) {
+    std::string init_list;
+    std::string body;
+    bool first_in_init_list = true;
+    int padding_initializer_id = 0;
+    int padding_body_id = 0;
+    for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
+         it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
+      const auto field = *it;
+      const auto field_name = field->name + "_";
+
+      if (first_in_init_list) {
+        first_in_init_list = false;
+      } else {
+        init_list += ",";
+        init_list += "\n        ";
+      }
+
+      init_list += field_name;
+      if (IsStruct(field->value.type) || IsArray(field->value.type)) {
+        // this is either default initialization of struct
+        // or
+        // implicit initialization of array
+        // for each object in array it:
+        // * sets it as zeros for POD types (integral, floating point, etc)
+        // * calls default constructor for classes/structs
+        init_list += "()";
+      } else {
+        init_list += "(0)";
+      }
+      if (field->padding) {
+        GenPadding(*field, &init_list, &padding_initializer_id,
+                   PaddingInitializer);
+        GenPadding(*field, &body, &padding_body_id, PaddingNoop);
+      }
+    }
+
+    if (init_list.empty()) {
+      code_ += "  {{STRUCT_NAME}}()";
+      code_ += "  {}";
+    } else {
+      code_.SetValue("INIT_LIST", init_list);
+      code_ += "  {{STRUCT_NAME}}()";
+      code_ += "      : {{INIT_LIST}} {";
+      if (!body.empty()) { code_ += body; }
+      code_ += "  }";
+    }
+  }
+
+  void GenStructConstructor(const StructDef &struct_def,
+                            GenArrayArgMode array_mode) {
+    std::string arg_list;
+    std::string init_list;
+    int padding_id = 0;
+    auto first = struct_def.fields.vec.begin();
+    // skip arrays if generate ctor without array assignment
+    const auto init_arrays = (array_mode != kArrayArgModeNone);
+    for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
+         it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
+      const auto &field = **it;
+      const auto &type = field.value.type;
+      const auto is_array = IsArray(type);
+      const auto arg_name = "_" + Name(field);
+      if (!is_array || init_arrays) {
+        if (it != first && !arg_list.empty()) { arg_list += ", "; }
+        arg_list += !is_array ? GenTypeGet(type, " ", "const ", " &", true)
+                              : GenTypeSpan(type, true, type.fixed_length);
+        arg_list += arg_name;
+      }
+      // skip an array with initialization from span
+      if (false == (is_array && init_arrays)) {
+        if (it != first && !init_list.empty()) { init_list += ",\n        "; }
+        init_list += Name(field) + "_";
+        if (IsScalar(type.base_type)) {
+          auto scalar_type = GenUnderlyingCast(field, false, arg_name);
+          init_list += "(flatbuffers::EndianScalar(" + scalar_type + "))";
+        } else {
+          FLATBUFFERS_ASSERT((is_array && !init_arrays) || IsStruct(type));
+          if (!is_array)
+            init_list += "(" + arg_name + ")";
+          else
+            init_list += "()";
+        }
+      }
+      if (field.padding)
+        GenPadding(field, &init_list, &padding_id, PaddingInitializer);
+    }
+
+    if (!arg_list.empty()) {
+      code_.SetValue("ARG_LIST", arg_list);
+      code_.SetValue("INIT_LIST", init_list);
+      if (!init_list.empty()) {
+        code_ += "  {{STRUCT_NAME}}({{ARG_LIST}})";
+        code_ += "      : {{INIT_LIST}} {";
+      } else {
+        code_ += "  {{STRUCT_NAME}}({{ARG_LIST}}) {";
+      }
+      padding_id = 0;
+      for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
+           it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
+        const auto &field = **it;
+        const auto &type = field.value.type;
+        if (IsArray(type) && init_arrays) {
+          const auto &element_type = type.VectorType();
+          const auto is_enum = IsEnum(element_type);
+          FLATBUFFERS_ASSERT(
+              (IsScalar(element_type.base_type) || IsStruct(element_type)) &&
+              "invalid declaration");
+          const auto face_type = GenTypeGet(type, " ", "", "", is_enum);
+          std::string get_array =
+              is_enum ? "CastToArrayOfEnum<" + face_type + ">" : "CastToArray";
+          const auto field_name = Name(field) + "_";
+          const auto arg_name = "_" + Name(field);
+          code_ += "    flatbuffers::" + get_array + "(" + field_name +
+                   ").CopyFromSpan(" + arg_name + ");";
+        }
+        if (field.padding) {
+          std::string padding;
+          GenPadding(field, &padding, &padding_id, PaddingNoop);
+          code_ += padding;
+        }
+      }
+      code_ += "  }";
+    }
+  }
+
+  void GenArrayAccessor(const Type &type, bool mutable_accessor) {
+    FLATBUFFERS_ASSERT(IsArray(type));
+    const auto is_enum = IsEnum(type.VectorType());
+    // The Array<bool,N> is a tricky case, like std::vector<bool>.
+    // It requires a specialization of Array class.
+    // Generate Array<uint8_t> for Array<bool>.
+    const auto face_type = GenTypeGet(type, " ", "", "", is_enum);
+    std::string ret_type = "flatbuffers::Array<" + face_type + ", " +
+                           NumToString(type.fixed_length) + ">";
+    if (mutable_accessor)
+      code_ += "  " + ret_type + " *mutable_{{FIELD_NAME}}() {";
+    else
+      code_ += "  const " + ret_type + " *{{FIELD_NAME}}() const {";
+
+    std::string get_array =
+        is_enum ? "CastToArrayOfEnum<" + face_type + ">" : "CastToArray";
+    code_ += "    return &flatbuffers::" + get_array + "({{FIELD_VALUE}});";
+    code_ += "  }";
+  }
+
   // Generate an accessor struct with constructor for a flatbuffers struct.
   void GenStruct(const StructDef &struct_def) {
     // Generate an accessor struct, with private variables of the form:
@@ -2880,6 +3314,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     code_ += "";
     code_ += " public:";
 
+    if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17) { code_ += "  struct Traits;"; }
+
     // Make TypeTable accessible via the generated struct.
     if (opts_.mini_reflect != IDLOptions::kNone) {
       code_ +=
@@ -2891,72 +3327,19 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     GenFullyQualifiedNameGetter(struct_def, Name(struct_def));
 
     // Generate a default constructor.
-    code_ += "  {{STRUCT_NAME}}() {";
-    code_ +=
-        "    memset(static_cast<void *>(this), 0, sizeof({{STRUCT_NAME}}));";
-    code_ += "  }";
+    GenStructDefaultConstructor(struct_def);
 
     // Generate a constructor that takes all fields as arguments,
-    // excluding arrays
-    std::string arg_list;
-    std::string init_list;
-    padding_id = 0;
-    auto first = struct_def.fields.vec.begin();
-    for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
-         it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
-      const auto &field = **it;
-      if (IsArray(field.value.type)) {
-        first++;
-        continue;
-      }
-      const auto member_name = Name(field) + "_";
-      const auto arg_name = "_" + Name(field);
-      const auto arg_type =
-          GenTypeGet(field.value.type, " ", "const ", " &", true);
-
-      if (it != first) { arg_list += ", "; }
-      arg_list += arg_type;
-      arg_list += arg_name;
-      if (!IsArray(field.value.type)) {
-        if (it != first && init_list != "") { init_list += ",\n        "; }
-        init_list += member_name;
-        if (IsScalar(field.value.type.base_type)) {
-          auto type = GenUnderlyingCast(field, false, arg_name);
-          init_list += "(flatbuffers::EndianScalar(" + type + "))";
-        } else {
-          init_list += "(" + arg_name + ")";
-        }
-      }
-      if (field.padding) {
-        GenPadding(field, &init_list, &padding_id, PaddingInitializer);
-      }
-    }
+    // excluding arrays.
+    GenStructConstructor(struct_def, kArrayArgModeNone);
 
-    if (!arg_list.empty()) {
-      code_.SetValue("ARG_LIST", arg_list);
-      code_.SetValue("INIT_LIST", init_list);
-      if (!init_list.empty()) {
-        code_ += "  {{STRUCT_NAME}}({{ARG_LIST}})";
-        code_ += "      : {{INIT_LIST}} {";
-      } else {
-        code_ += "  {{STRUCT_NAME}}({{ARG_LIST}}) {";
-      }
-      padding_id = 0;
-      for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
-           it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
-        const auto &field = **it;
-        if (IsArray(field.value.type)) {
-          const auto &member = Name(field) + "_";
-          code_ +=
-              "    std::memset(" + member + ", 0, sizeof(" + member + "));";
-        }
-        if (field.padding) {
-          std::string padding;
-          GenPadding(field, &padding, &padding_id, PaddingNoop);
-          code_ += padding;
-        }
-      }
-      code_ += "  }";
+    auto arrays_num = std::count_if(struct_def.fields.vec.begin(),
+                                    struct_def.fields.vec.end(),
+                                    [](const flatbuffers::FieldDef *fd) {
+                                      return IsArray(fd->value.type);
+                                    });
+    if (arrays_num > 0) {
+      GenStructConstructor(struct_def, kArrayArgModeSpanStatic);
     }
 
     // Generate accessor methods of the form:
@@ -2964,11 +3347,12 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     for (auto it = struct_def.fields.vec.begin();
          it != struct_def.fields.vec.end(); ++it) {
       const auto &field = **it;
+      const auto &type = field.value.type;
+      const auto is_scalar = IsScalar(type.base_type);
+      const auto is_array = IsArray(type);
 
-      auto field_type = GenTypeGet(field.value.type, " ",
-                                   IsArray(field.value.type) ? "" : "const ",
-                                   IsArray(field.value.type) ? "" : " &", true);
-      auto is_scalar = IsScalar(field.value.type.base_type);
+      const auto field_type = GenTypeGet(type, " ", is_array ? "" : "const ",
+                                         is_array ? "" : " &", true);
       auto member = Name(field) + "_";
       auto value =
           is_scalar ? "flatbuffers::EndianScalar(" + member + ")" : member;
@@ -2980,16 +3364,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       GenComment(field.doc_comment, "  ");
 
       // Generate a const accessor function.
-      if (IsArray(field.value.type)) {
-        auto underlying = GenTypeGet(field.value.type, "", "", "", false);
-        code_ += "  const flatbuffers::Array<" + field_type + ", " +
-                 NumToString(field.value.type.fixed_length) + "> *" +
-                 "{{FIELD_NAME}}() const {";
-        code_ += "    return reinterpret_cast<const flatbuffers::Array<" +
-                 field_type + ", " +
-                 NumToString(field.value.type.fixed_length) +
-                 "> *>({{FIELD_VALUE}});";
-        code_ += "  }";
+      if (is_array) {
+        GenArrayAccessor(type, false);
       } else {
         code_ += "  {{FIELD_TYPE}}{{FIELD_NAME}}() const {";
         code_ += "    return {{FIELD_VALUE}};";
@@ -2999,11 +3375,10 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
       // Generate a mutable accessor function.
       if (opts_.mutable_buffer) {
         auto mut_field_type =
-            GenTypeGet(field.value.type, " ", "",
-                       IsArray(field.value.type) ? "" : " &", true);
+            GenTypeGet(type, " ", "", is_array ? "" : " &", true);
         code_.SetValue("FIELD_TYPE", mut_field_type);
         if (is_scalar) {
-          code_.SetValue("ARG", GenTypeBasic(field.value.type, true));
+          code_.SetValue("ARG", GenTypeBasic(type, true));
           code_.SetValue("FIELD_VALUE",
                          GenUnderlyingCast(field, false, "_" + Name(field)));
 
@@ -3012,16 +3387,8 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
               "    flatbuffers::WriteScalar(&{{FIELD_NAME}}_, "
               "{{FIELD_VALUE}});";
           code_ += "  }";
-        } else if (IsArray(field.value.type)) {
-          auto underlying = GenTypeGet(field.value.type, "", "", "", false);
-          code_ += "  flatbuffers::Array<" + mut_field_type + ", " +
-                   NumToString(field.value.type.fixed_length) + "> *" +
-                   "mutable_{{FIELD_NAME}}() {";
-          code_ += "    return reinterpret_cast<flatbuffers::Array<" +
-                   mut_field_type + ", " +
-                   NumToString(field.value.type.fixed_length) +
-                   "> *>({{FIELD_VALUE}});";
-          code_ += "  }";
+        } else if (is_array) {
+          GenArrayAccessor(type, true);
         } else {
           code_ += "  {{FIELD_TYPE}}mutable_{{FIELD_NAME}}() {";
           code_ += "    return {{FIELD_VALUE}};";
@@ -3034,12 +3401,19 @@ class CppGenerator : public BaseGenerator {
     }
     code_.SetValue("NATIVE_NAME", Name(struct_def));
     GenOperatorNewDelete(struct_def);
+
+    if (opts_.cpp_static_reflection) { GenIndexBasedFieldGetter(struct_def); }
+
     code_ += "};";
 
     code_.SetValue("STRUCT_BYTE_SIZE", NumToString(struct_def.bytesize));
     code_ += "FLATBUFFERS_STRUCT_END({{STRUCT_NAME}}, {{STRUCT_BYTE_SIZE}});";
     if (opts_.gen_compare) GenCompareOperator(struct_def, "()");
     code_ += "";
+
+    // Definition for type traits for this table type. This allows querying var-
+    // ious compile-time traits of the table.
+    if (opts_.g_cpp_std >= cpp::CPP_STD_17) { GenTraitsStruct(struct_def); }
   }
 
   // Set up the correct namespace. Only open a namespace if the existing one is
@@ -3089,8 +3463,8 @@ bool GenerateCPP(const Parser &parser, const std::string &path,
   cpp::IDLOptionsCpp opts(parser.opts);
   // The '--cpp_std' argument could be extended (like ASAN):
   // Example: "flatc --cpp_std c++17:option1:option2".
-  auto cpp_std = !opts.cpp_std.empty() ? opts.cpp_std : "C++0X";
-  std::transform(cpp_std.begin(), cpp_std.end(), cpp_std.begin(), ToUpper);
+  auto cpp_std = !opts.cpp_std.empty() ? opts.cpp_std : "C++11";
+  std::transform(cpp_std.begin(), cpp_std.end(), cpp_std.begin(), CharToUpper);
   if (cpp_std == "C++0X") {
     opts.g_cpp_std = cpp::CPP_STD_X0;
     opts.g_only_fixed_enums = false;
@@ -3112,6 +3486,13 @@ bool GenerateCPP(const Parser &parser, const std::string &path,
   // The opts.scoped_enums has priority.
   opts.g_only_fixed_enums |= opts.scoped_enums;
 
+  if (opts.cpp_static_reflection && opts.g_cpp_std < cpp::CPP_STD_17) {
+    LogCompilerError(
+        "--cpp-static-reflection requires using --cpp-std at \"C++17\" or "
+        "higher.");
+    return false;
+  }
+
   cpp::CppGenerator generator(parser, path, file_name, opts);
   return generator.generate();
 }
@@ -3120,8 +3501,10 @@ std::string CPPMakeRule(const Parser &parser, const std::string &path,
                         const std::string &file_name) {
   const auto filebase =
       flatbuffers::StripPath(flatbuffers::StripExtension(file_name));
+  cpp::CppGenerator geneartor(parser, path, file_name, parser.opts);
   const auto included_files = parser.GetIncludedFilesRecursive(file_name);
-  std::string make_rule = GeneratedFileName(path, filebase) + ": ";
+  std::string make_rule =
+      geneartor.GeneratedFileName(path, filebase, parser.opts) + ": ";
   for (auto it = included_files.begin(); it != included_files.end(); ++it) {
     make_rule += " " + *it;
   }