我的模板专业化调试版本与发布版本不同，这是 gcc 错误吗？

Question

首先，我有一个类的头文件，一个没有定义的专业化声明（来自互联网的代码示例）

$ cat foo.h

template<typename T>
class foo{
public:
  static void init(){
      return;
  }

};

template<>  void foo<int>::init();

然后有2个模板特化的实现文件

$ cat foo_int.cpp 
#include "foo.h"
#include<stdio.h>
template<>
void foo<int>::init(){
    printf("init int foo\n");
}

$ cat foo_float.cpp 
#include "foo.h"
#include<stdio.h>
template<>
void foo<float>::init(){
    printf("init float foo\n");
}

我终于得到了一个主文件

$ cat main.cpp
#include "foo.h"

int main(){
  foo<int>::init();
  foo<float>::init();
}

如果我在没有优化的情况下编译它并运行它，它会给出：

g++ foo_int.cpp foo_float.cpp main.cpp && a.out
初始化 int foo
初始化浮动 foo

如果我添加优化，那么结果就不一样了：

$ g++ foo_int.cpp foo_float.cpp main.cpp -O2 && a.out
初始化 int foo

结果不同。来自互联网的一些解释说这是由于 gcc 实现中“弱符号”的一些内部机制，但我的问题：

1. “弱符号”/“强符号”是 gcc/g++ 的概念，还是 c/c++ 语言规范的一部分。

2. 如果调试和发布结果不同，我应该说这是 gcc/g++ 的错误/问题，关于“弱符号”机制吗？作为开发人员，我不希望我的调试版本与发布版本的行为有所不同。

我试过clang，不幸的是同样的错误。对于调试/发布“应该”表现如此不同的 C/C++，这是一个“可接受的”案例吗？

Answer 1

语言定义要求您在使用之前声明一个明确的特化：

如果模板、成员模板或类模板的成员是 显式特化，则应声明特化 在第一次使用会导致 隐式实例化发生在每个翻译单元中 发生这种使用；不需要诊断。 [temp.expl.spec]/6.

foo<float>::init() 在从main 调用时没有显式特化的声明，但在foo_float.cpp 中有显式特化，因此程序的行为是未定义的。

Answer 2

你违反了一个定义规则——你的程序包含两个foo<float>::init的定义。

一个定义出现在编译单元foo_float.cpp，另一个出现在编译单元main.cpp。

违反单一定义规则意味着未定义的行为——在这种情况下，可能发生的情况是：

• 关闭优化后，程序会生成一个实际的函数调用，而链接器恰好将 foo_float.cpp 的函数版本放入了可执行文件中。
• 启用优化后，在编译 main.cpp 时，编译器会内联函数 - 自然，它会内联 main.cpp 的函数版本。