如何以复杂的方式创建联盟?

How to create a Union the complicated way?

本文关键字：创建 联盟 方式 复杂      更新时间：2023-10-16

所以我在使用编译单元时偶然发现了这个。

我有 2 个标题，用于定义一个同名的类。第一个编译单元包括第一个标头并声明指向类的外部指针，第二个编译单元包括第二个标头并定义指针。

现在我让 T* 指向一个 U。

麦克维：

h1.h

#pragma once
struct a_struct {
int i;
a_struct(int _i) : i{ _i } {}
};

h2.h

#pragma once
struct a_struct {
float f;
a_struct(float _f) : f{ _f } {}
};

福.H

#pragma once
struct foo {
int bar();
};

铜1.cpp

#include "foo.h"
#include "h1.h"
extern a_struct* s;
int foo::bar() {
return s->i;
}

铜2.cpp

#include "h2.h"
a_struct* s = new a_struct(1.0f);

主.cpp

#include "foo.h"
#include <iostream>
int main() {
foo f;
std::cout << f.bar() << std::endl; // <- 1065353216
system("PAUSE");
return 0;
}

为什么链接器看不到 h1.h：：a_struct 不是 h2.h：：a_struct ？这在标准中是否被提及为未定义的行为？

(我也知道用同名命名 2 个类是愚蠢的......

这在标准中是否被提及为未定义的行为？

是的，这违反了一个定义规则的"标头版本"。在此版本中，适用于类定义、inline函数和变量以及头文件中通常定义的其他此类内容，允许在单独的转换单元中对单个实体进行多个定义，但这些定义必须具有相同的标记(经过预处理)，并且必须基本上意味着相同的内容。以这种方式不同的多个定义是未定义的行为。见C++20草案中的[basic.def.odr]/12，以及第 cppreference.com 的"一个定义规则"下的第五段。

为什么链接器看不到 h1.h::a_struct不是 h2.h::a_struct？

在大多数C++实现中，编译器将翻译单元转换为包含函数代码和符号定义的对象文件，并且函数代码可以使用其他对象定义的附加"未定义符号"。在对象文件时，除了可能在调试器数据中之外，很少保存有关C++源或类型信息的信息。链接器可能会只看到 cu1.o 中foo::bar()使用未定义的符号s，cu2.o 定义符号s，而 cu2.o 的全局动态初始化函数也使用符号s。链接器只会调整内容，以便执行foo::bar()将正确访问相同的对象s，而不太关心任何函数实际上如何处理属于该符号的字节。

(当对象文件不同意与符号关联的字节数时，链接器有时会发出警告，但两个指向类类型的指针类型的对象可能具有相同的大小。

编译器分别编译每个源文件。它信任给定的类声明对于所有源文件都是相同的。

当您执行上述操作时，您会诱骗编译器编译两个具有某些类的两个不同定义的文件。每个文件都会生成一段自洽的代码。

然后链接器进来并将您的各种代码链接在一起。有一种对象/库格式在所有编译器之间共享。这是为了允许每个链接器与每个编译器一起工作。此时，链接器只知道一些代码将传递一个foo对象，而其他一些代码将接收一个foo对象。去偷看、检查和抱怨不是它的事。

请记住，在链接时，源代码甚至可能不可用。您可能拥有来自某些供应商的库，但没有源代码。并且可能有多种 #defines 可能会影响此对象。链接器不需要知道编译设置是什么，甚至不需要知道源是什么。代码甚至可以用另一种语言编写。

为了获得这种灵活性和互操作性，您必须遵守一些规则。其中之一是"不要以不同的方式两次定义同一个类"。

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