Question

我试图找出失败的原因。我正在使用的代码基本上压缩到下面的代码。我有一个简单的A类，我专门用一个模板。模板不需要这种类型来编译它的构造函数，并且我实际调用的构造函数（派生类型）没有公开，因此编译器此时无法为构造函数生成代码。

GCC和Clang没有。然而，MSVC（2008 + 2010）确实尝试编译虚拟成员，因此不编译。

这是GCC和Clang，还是MSVC的错误？或者我是否会进入UB领域？

class A;

template <typename X>
class S {
public:
    S() {}

    virtual int useX() { return X::value; }
};

class T : public S<A> {
public:
    T();
};

int main()
{
    new T();
    return 0;
}

Answer 1

当MSVC实例化一个类时，它还会填充其vtable，并为此目的实例化其所有虚函数，即使是那些从未调用过的虚函数。

在您的情况下，如果没有编译器看到A的完整定义，则无法实例化函数useX。

如果将useX声明为非虚拟，则MSVC可以正常工作。

似乎这种行为依赖于编译器;例如，AIX在实例化（未使用）函数时比MSVC更具攻击性。

Answer 2

首先，正如许多人所说，标准完全允许编译器在这种情况下实例化（或选择不实例化）他们的内容;通过严格解释标准，这是代码问题，而不是MSVC错误。您依赖的行为是特定于平台的，因此是非标准的;虽然这本身并不是一个“错误”，但它显然是不可移植的。

然而，理解为什么GCC和Clang与MSVC有所不同，这与在每个编译器中如何设置vtable有关。

快速概述对象在内存中的外观：

没有继承，所有通话都是静态的，没有vtable或调整
单一继承，所有呼叫都是静态的，聪明的组织
多重继承，所有调用都是静态的，指针调整
虚拟继承，调用可以是动态的，vtable和指针调整

在第一种情况下，所有信息都可以是静态的;成员函数只是隐藏的正常函数。在第二种情况下，派生类（或类，对于长继承列表）可以巧妙地放在内存中的基类之后，以便Derived * == Base *。显然，这种优化不适用于多重继承，这意味着每次调用都需要调整this指针。然后，虚拟继承添加一个数组vtable，它在运行时动态选择正确的函数。

这与未使用成员的实例化有什么关系？

一般而言，无论您的实施方式如何，您都需要三件事：

一个delta，详细说明了你所关心的子对象在哪里
虚拟索引（vindex），详细说明要调用的虚拟方法
要调用的方法数组（vtable）

G ++有一个标准化且复制良好的方式来进行这些调整，在许多编译器中使用（包括Clang，因为Clang意味着替代GCC）：

明确存储增量
在vtable中存储vindex和偏移量计算，方法地址在evens和vindex上的赔率

这是一种奇怪的缓存优化，它有一些好处;它被广泛复制，尽管不是最优雅的解决方案。它对所有情况使用一种结构，并且每次执行相同的计算，具体取决于编译器优化以在适用时用直接调用替换虚拟表跳（GCC优化器非常出色的任务）。

丢失信息

因此，与更优雅的GCC实现不同，MSVC绝对必须实例化虚拟成员函数;如果没有，它可能很容易丢失翻译单位之间或链接期间的信息，并具有由不同大小的结构表示的相同对象！

这是一个问题，他们实际上只是为处理它而添加了关键字：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ck561bfk.aspx

因此，虽然您认为编译器不需要该类型，但 MSVC肯定会这样做，否则它几乎肯定会不安全。

编辑：将自己与简单的单一继承混淆，基类变为第一：

class A : public B

变为

[[B] A]

所以指针* B == * A

Answer 3

从草案C ++ 1y标准:(通过@DyP）

实现不得隐式实例化函数模板，变量模板，成员tem- plate，非虚方法成员函数，成员类或类模板的静态数据成员不需要实例化。 未指定实现是否隐式实例化如果虚拟成员函数不在其中，则为类模板的虚拟成员函数 stantiated。在默认参数中使用模板特化不应导致模板隐式实例化，除了可以在需要完整类型的情况下实例化类模板确定默认参数的正确性。在函数调用中使用默认参数会导致默认参数中的特化要隐式实例化。

强调我的。 virtual中的任何template函数都可以在任何时候由任何C ++编译器实例化，而不会违反C ++标准。因此，MSVC是符合此事项的标准。

这是the current draft N3797中的14.7.1.11。

在模板基类中的虚函数中使用前向声明的类，其中构造函数只需要前向声明？

3 个答案: