Question

在设计C ++库时，我认为在公共界面中包含std::vector等标准库容器是不好的做法（参见例如Implications of using std::vector in a dll exported function）。

如果我想公开一个获取或返回对象列表的函数，该怎么办？我可以使用一个简单的数组，但是我必须添加一个count参数，这会使界面更麻烦，更不安全。例如，如果我想使用map，它也无济于事。我想像Qt这样的库定义了自己的容器，这些容器可以安全地导出，但我宁愿不将Qt作为依赖项添加，而且我不想滚动自己的容器。

在库界面中处理容器的最佳做法是什么？是否可能有一个小容器实现（最好只有一两个文件，我可以使用许可许可证），我可以用作“粘合剂”？或者甚至有一种方法可以使std::vector等在.DLL / .so边界和不同编译器之间安全吗？

Answer 1

实际上，这不仅适用于STL容器，而且几乎适用于任何C ++类型（特别是所有其他标准库类型）。

由于ABI未标准化，您可能遇到各种麻烦。通常，您必须为每个受支持的编译器版本提供单独的二进制文件，以使其工作。获得真正可移植DLL的唯一方法是坚持使用普通的C接口。这通常会导致类似COM的内容，因为您必须确保所有分配和匹配的解除分配都发生在同一个模块中，并且不会向用户公开实际对象布局的详细信息。

Answer 2

您可以实现模板功能。这有两个好处：

它允许您的用户决定他们希望在您的界面中使用哪种容器。
它让您不必担心ABI兼容性，因为您的库中没有代码，当用户调用该函数时，它将被实例化。

例如，将其放在头文件中：

template <typename Iterator>
void foo(Iterator begin, Iterator end)
{
  for (Iterator it = begin; it != end; ++it)
    bar(*it); // a function in your library, whose ABI doesn't depend on any container
}

然后，您的用户可以使用任何容器类型调用foo，甚至是他们发明的您不知道的容器类型。

一个缺点是你需要暴露实现代码，至少对foo来说。

编辑：您还说过您可能想要返回一个容器。考虑像回调函数这样的替代方法，就像C：

typedef bool(*Callback)(int value, void* userData);
void getElements(Callback cb, void* userData) // implementation in .cpp file, not header
{
  for (int value : internalContainer)
    if (!cb(value, userData))
      break;
}

这是一个相当古老的学校“C”方式，但它为您提供了一个稳定的界面，基本上任何调用者都可以使用（即使是实际的C代码也有微小的变化）。两个怪癖是void * userData让用户在那里堵塞一些上下文（比如他们想要调用成员函数）和bool返回类型让回调告诉你停止。您可以使用std :: function或其他任何方式使回调变得更加漂亮，但这可能会破坏您的其他一些目标。

Answer 3

TL; DR 如果为各种受支持的（ABI +标准库实现）集合分发源代码或已编译的二进制文件，则没有问题。

一般来说，后者被视为繁琐（有原因），因此是指南。

我信任挥手指导，尽我可以扔掉它们......我鼓励你这样做。

本指南源于ABI兼容性问题：ABI是一组复杂的规范，用于定义已编译库的精确接口。它特别包括：

结构的内存布局
函数名称错误
函数的调用约定
处理异常，运行时类型信息，......
...

有关详情，请查看Itanium ABI。与具有非常简单的ABI的C相反，C ++具有更复杂的表面区域......因此为它创建了许多不同的ABI。

除了ABI兼容性之外，标准库实施也存在问题。大多数编译器都有自己的标准库实现，并且这些实现彼此不兼容（例如，它们不会以相同的方式表示std::vector，即使所有实现都实现相同的接口和保证）。

因此，如果编译的二进制文件（可执行文件或库）都是针对相同的ABI和标准库实现的兼容版本编译的，则它们只能与另一个编译的二进制文件混合并匹配。

干杯：如果您分发源代码并让客户端编译，则没有问题。

Answer 4

如果您使用的是C ++ 11，则可以使用cppcomponents。 https://github.com/jbandela/cppcomponents

这将允许您使用std :: vector作为参数或返回使用不同编译器或标准库创建的Dll /或.so文件的值。请查看我对类似问题的回答，例如Passing reference to STL vector over dll boundary

请注意，您需要在CPPCOMPONENTS_REGISTER(ImplementFiles)语句后添加CPPCOMPONENTS_DEFINE_FACTORY()

在C ++库接口中安全地使用容器

4 个答案: