放置外部虚拟表

Placing of external virtual tables

本文关键字：虚拟外部更新时间：2023-10-16

摘自Large-Scale C++ Software Design （Lakos），第652页：

问题是，"编译器会将给定类的虚拟表定义存放在哪个唯一的转换单元中？CFRONT（以及许多其他C++实现）采用的技巧是将外部虚拟表放在翻译单元中，该转换单元定义类中出现的词法上第一个非内联函数（如果存在）。

最常用的编译器（GCC 和 Visual C++）仍然如此吗？还是曾经？

GCC 碰巧记录了它的行为如问题（http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Vague-Linkage.html）中所述：

VTables

C++虚函数在大多数编译器中使用查找表（称为 vtable）实现。vtable 包含指向类提供的虚函数的指针，并且类的每个对象都包含一个指向其 vtable（在某些多重继承情况下或 vtables）的指针。如果类声明任何非内联、非纯虚函数，则选择第一个作为类的"key 方法"，并且 vtable 仅在定义 key 方法的转换单元中发出。

注意：如果所选键方法稍后定义为内联，则 vtable 仍将在定义它的每个翻译单元中发出。确保在类主体中以内联方式声明任何内联虚拟，即使它们未在此处定义。

但是，即使在多个对象文件中可能有多个 vtables 的情况下（如果"key 方法"结果是内联的，则可能会发生这种情况），编译器也会安排尽可能忽略重复项，但如果目标不支持 COMDAT，则重复项最终可能会在最终二进制文件中使用空格：

当与 GNU ld 2.8 或更高版本一起使用时，例如 GNU/Linux 或 Solaris 2，或在 Microsoft Windows 上，复制副本这些构造将在链接时被丢弃。这被称为 COMDAT 支持。

在不支持 COMDAT 但支持弱符号的目标上，GCC 将使用它们。这样，一个副本将覆盖所有其他副本，但是未使用的副本仍将占用可执行文件中的空间。

对于不支持 COMDAT 或弱符号的目标，大多数具有模糊链接的实体将作为局部符号发出以避免链接器中的重复定义错误。这不会发生在但是，内联中的本地静态数据，因为具有多个副本将几乎可以肯定是破坏了东西。

FWIW，GCC 似乎使用以 __ZTV 开头的符号表示 vtable。

就 MSVC 而言，使用 VC++10 进行的一些实证测试（我不认为 MS 记录了该行为）表明，VC 似乎并没有尝试将 vtable 限制为单个对象文件。由于Microsoft知道它可以依赖于支持 COMDAT 部分的链接器，并且由于构造函数是唯一直接使用 vtable 的函数（我相信所有其他 vtable 使用都是间接的，通过对象指针），看起来 VC 只是将 vtable 的副本放在实例化构造函数的任何对象文件中。对于使用编译器生成的 ctor 的类，这将是构造该类型对象的任何位置。