内联模板函数的可见性答案

【问题标题】：Visibility of inline template functions内联模板函数的可见性
【发布时间】：2019-02-11 16:21:55
【问题描述】：

编译的原因是什么

namespace ns __attribute__((visibility("default"))) {

template<typename T>
inline int func1(const T& x) {
    return x;
}

inline int func2(int x) {
    return x;
}

struct test {
    template<typename T>
    int func3(const T &x) { return x; }

    int func4(int x) { return x; }
};

}

int __attribute__((visibility("default"))) client(int x) {
    ns::test t;
    const int y1 = ns::func1(x);
    const int y2 = ns::func2(x);
    const int y3 = t.func3(x);
    const int y4 = t.func4(x);
    return y1 + y2 + y3 + y4;
}

与

g++ -Wall -fPIC \
    -fvisibility=hidden -fvisibility-inlines-hidden \
    -shared -o libtest.so test.cpp

产生一个库导出ns::test::func1<int>() 和ns::test::func3<int>() 但不是ns::func2() 也不是ns::test::func4()？两个模板函数都定义了inline 和-fvisibility-inlines-hidden 告诉编译器隐藏它们——或者至少它们的实例化也希望是内联的。

显式隐藏函数模板func1 和func3，即使用

 template<typename T>
 int __attribute__((visibility("hidden"))) func(const T &x) { return x; }

导致预期的行为。省略命名空间定义中的默认可见性会隐藏两个实例化。

背景：我们尽量减少库中可见符号的数量。因此我们使用了上面提到的编译器标志和属性。当然，这对于所有静态第三方库也是必要的。但不幸的是，包含头文件中的那些内联模板函数完全不受我们控制。例如，每个实例化

namespace std {

template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
inline bool
operator==(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
    const _CharT* __rhs)
{ return __lhs.compare(__rhs) == 0; }

}

来自#include <string> 将很高兴在我的库中生成一个公开可见的符号。而最烦人的部分，它会被放入我的库中，没有任何版本信息，所以没有GLIBCXX_3.x.z 来区分。

额外问题：使用链接器脚本的总体影响是什么

{
    global:
        _Z6clienti;
    local:
        *;
};

据我所知，这只有在我不使用任何异常处理或跨库边界的动态类型转换时才真正可行。但是这些内联函数会发生什么？感觉这整个隐藏的可见性无论如何都违反了一个定义规则，因此这没什么大不了的。

【问题讨论】：

“default”这个名字在某种程度上是错误的，至少是违反直觉的。它实际上意味着“公共”。整体编译器选项-fvisibility=hidden 或-fvisibility-inlines-hidden 不会覆盖函数属性。在您的代码中，命名空间 ns 中的所有函数都被标记为具有 public 可见性。并且编译器因此可以导出内联函数的名称。见gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/…
@Oliv：但这并不能解释内联函数和内联模板函数的实例化之间的区别。
确实，如果那个人 [编译器] 有任何错误，他会的。 -Edward A. Murphy
为了确保我们相互理解，通过声明公开可见的内联函数，您可以让编译器做出选择：要么生成函数代码并导出函数名称，要么不生成函数代码并且不导出函数名称。你比 Murphy 幸运，因为 Murphy 的技术人员会导出四个函数名！

标签： c++ templates gcc visibility elf

【解决方案1】：

GCC 不尊重 -fvisibility-inlines-hidden 的模板函数；这是bug that was fixed starting from gcc-10。

在 GCC 10 中，所有四个函数都具有隐藏可见性（命令行标志优先于封闭命名空间上指定的可见性属性）。

【讨论】：

【解决方案2】：

答案前两个方面：

1) 如果你想让你的内联或模板函数在你的模块之外使用，它们应该放在 .h{pp} 文件中——对于模板，它们将在每个使用它们的模块上定义；

2) 如果你只在当前编译单元上使用定义的模板函数，你可以将它们声明为静态——不需要声明静态内联函数，除非你使用函数指针来引用它们。

您声明不希望编译器为您生成的额外信息表明您不需要调试信息。使用 -Os、-O2 或 -O3 标志进行编译，应该没问题。

【讨论】：