链接器如何处理在多个标头中定义的虚拟函数

How does linker deal with virtual functions defined in multiple headers?

本文关键字：定义 函数 虚拟 何处理 处理 链接      更新时间：2023-10-16

假设我有

Base.h
class Base
{
    virtual void foo() {...}
};

Derived1.h
class Derived1 : public Base
{
    virtual void foo() {...}
};

Derived2.h
class Derived2 : public Base
{
    virtual void foo() {...}
};

头Derived1.h包含在多个源文件中，Derived1类也通过Base接口使用。由于foo是virtual并且是使用polymorphic的，所以它不能内联。因此，它将被编译在多个obj文件中。链接器如何解决这种情况？

类定义中定义的成员函数是隐式inline（C++03 7.1.2.3）。
函数体是否真的在调用时内联是无关紧要的。但是inline允许您拥有一个函数的多个定义，只要所有定义都相同（这是一个定义规则不允许的）（C++03 7.1.2.2）。标准要求链接器应该能够链接到这些定义中的（一个或多个）。（C++03 7.1.2.4）。

链接器是如何做到这一点的

对此的标准规定如下：

  • 它要求每个翻译单位都有职能定义。链接器所要做的就是链接到该翻译单元中的定义
  • 它规定，该职能的所有定义都应完全相同，这消除了在存在不同定义的情况下链接到特定定义的任何歧义

C++03 7.1.2函数说明符：
第2段：

带有内联说明符的函数声明（8.3.5、9.3、11.4）声明了一个内联函数。内联说明符向实现指示，与通常的函数调用机制相比，在调用点对函数体的内联替换更可取。在调用点执行此内联替换不需要实现；然而，即使省略了这种内联替换，仍应遵守7.1.2中定义的内联函数的其他规则。

第3段：

类定义中定义的函数是内联函数。内联说明符不应出现在块作用域函数声明上

第4段：

内联函数应在使用它的每个翻译单元中定义，并且在任何情况下都应具有完全相同的定义（3.2）

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