完全专业化的模板类没有外线虚方法定义

Question

我有这种结构：

静态库 A

interface.h

class Interface
{
   public:
   virtual ~Interface() // no pure virtual dtor

   virtual void pureMethod1() = 0;
   virtual void pureMethod2() = 0;

   virtual void virtualMethod1();
   virtual void virtualMethod2();
};

interface.cpp

include "interface.h"
Interface::~Interface() = default;
Interface::virtualMethod1() {}
Interface::virtualMethod2() {}

使用 A 的静态库 B

BaseT.h

#include "interface.h"
template<class T>
class BaseT final : public Interface
{
   static_assert(false, "can't use this specialization");
};

specialized1.h

#include "baset.h"

using MyType = BaseT<CustomClass1>;

template<>
class BaseT<CustomClass1> : public Interface
{
public:
   BaseT() = default;

   void pureMethod1() final {}
   void pureMethod2() final {}
};

specialized2.h

#include "baset.h"

using MyType = BaseT<CustomClass2>;

template<>
class BaseT<CustomClass2> : public Interface
{
public:
   BaseT() = default;

   void pureMethod1() final {}
   void pureMethod2() final {}
};

我在两个完全专业化的课程中都收到了来自 clang 的警告：

警告：'BaseT 没有外联的虚拟方法定义：它的 vtable 将在每个翻译单元中发出'

为什么会出现这个警告？我没有任何纯虚拟析构函数，并且在基类中提供了默认析构函数。以及由于我使用的是模板，如何避免使用外联的虚拟方法？

Answer 1

虚函数的解析通常通过使用函数指针表 vtable 来实现。每个实现（即继承自）接口的类都有这样一个表，其中条目指向其对虚拟功能的实现。该表必须至少位于编译期间生成的一个目标文件中，并且默认情况下，许多编译器将其放在包含类中第一个虚函数实现的目标文件中。

在您的情况下，BaseT 特化中的所有虚函数都在类声明中内联定义。在这种情况下，没有唯一的目标文件可以放入它们的实现，它们将包含在使用它的所有目标文件中。这反过来意味着将 vtable 与第一个虚函数的实现放在一起的方法将不再有效。这使得编译器回退到向所有目标文件添加一个 vtable 版本，只是为了安全，并让程序员意识到这一点，它会发出警告。

这不是一个真正的问题，因为链接器将从一个目标文件中选择 vtable 并包含在最终的二进制文件中。

Answer 2

出现此警告，因为您的虚函数实现位于头文件中。

头文件只是粘贴在带有#include 指令的ccp 文件中。因此，您的文件将被粘贴到多个 cpp 文件中。并且由于在类内部提供了实现，因此每个 cpp 文件都是独立的。因此，对于每个目标文件，都会生成所有实例化

没有简单的方法可以避免这种情况，但有一些可能的解决方案。简单的解决方案是找到使用该实现的单个 cpp。 另一个解决方法是在实现方法的地方去掉模板，即

class ImplForCustomClass2 : public Interface
{
public:
    virtual void pureMethod1() final override;
    virtual void pureMethod2() final override;
};
template<>
class Base<CustomClass2> : public ImplForCustomClass2
{};

不过，还有更多方法可以避免它。您可以尝试寻找更适合您的方式。