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c++ - 从 Josuttis : Do different template functions, 实例化到给定特定类型的相同函数签名，导致 ODR 无效？

coder 2023-06-03 原文

在 Josuttis 和 Vandevoorde 关于模板的著名著作中，C++ Templates: The Complete Guide ，他们讨论了有关函数模板重载的细节。

在他们的一个示例中，与函数签名和重载函数模板的讨论相关，他们提供了用以下术语描述的代码:

This program is valid and produces the following output:

(Note: Output shown below)

但是，当我在 Visual Studio 2010 中构建和编译相同的代码时，我得到了不同的结果。这让我相信要么是 VS 2010 编译器生成了错误的代码，要么是 Josuttis 错误地认为代码有效。

这是代码。 (Josuttis 2003，第 12.2.1 节)
// File1.cpp

#include <iostream>

template<typename T1, typename T2>
void f1(T2, T1)
{
    std::cout << "f1(T2, T1)" << std::endl;
}

extern void g();

int main()
{
    f1<char, char>('a', 'b');
    g();
}

...
// File2.cpp

#include <iostream>

template<typename T1, typename T2>
void f1(T1, T2)
{
    std::cout << "f1(T1, T2)" << std::endl;
}

void g()
{
    f1<char, char>('a', 'b');
}

(注意两个模板函数定义中类型参数的颠倒。另请注意，当两个类型参数相同时，这种颠倒没有影响，因为它们在此代码示例中用于两个函数 f1()。)

根据 Josuttis 的说法:
This program is valid and produces the following output:

f1(T2, T1)
f1(T1, T2)

当我在 Visual Studio 2010 编译器中构建并运行相同的代码时，未更改，这是我的结果:
f1(T1, T2)
f1(T1, T2)

此外，我想知道编译器/链接器如何区分函数 f1在 file1.cpp 中实例化，函数 f1正如在 file2.cpp 中实例化的那样，考虑到(我认为)编译器剥离了这些函数是从模板创建的事实的所有“知识”，并且只有函数签名本身的信息(我认为):void (char, char) ，这对于 f1 都是相同的功能。

由于(如果我是正确的)函数签名在两个翻译单元中是相同的，我认为这是违反 One Definition Rule 的一个例子。 (ODR)，因此它是无效的 C++。

然而，正如我刚刚提到的，Josuttis 和 Vandevoorde 声称这是有效的 C++。

但是由于我编译的相同代码版本给出的结果与 Josuttis 声称的输出结果不同，这似乎表明 VS 2010 正在生成不正确的代码，或者 Josuttis 在这种情况下不正确(即，代码无效并违反了ODR)。

Josuttis 和 Vandevoorde 是否不正确，或者 VS 2010 是否产生不正确的输出？或者是否有其他解释可以解释 VS 2010 产生的输出与 Josuttis 报告的输出之间的差异？

在每个 f1() 处展示 VS 2010 反汇编可能会很有趣。叫做。
f1()的第一个电话(直接在 main() 内):


f1()的第二个电话(来自 g() 内):



注意f1()的地址编译器在这两种情况下选择的是相同的 - 13E11EAh。对我来说，这表明实际上编译器无法区分两个实例化的函数签名，这是违反 ODR 的情况，因此代码是无效的 C++ 并且 Josuttis 在他的书中有错误。但这只是 - 一个迹象。我不知道。

(我在书的网站上查过勘误表，没有提到这个例子。)

附录 根据评论的请求，我附上了该程序的 .map 文件的相关输出，该文件显示了用于 f1 的损坏名称。 :



附录 2 现在问题得到了回答 - Josuttis 的书是正确的 - 我想指出，在 Josuttis 文本的同一部分 (12.2.1) 中，明确概述了确定唯一函数签名的确切原因，包括模板方面。

从文本(以及定义函数签名的其他预期内容)来看，翻译单元是函数签名的一部分；对于模板函数(仅)，返回类型是函数签名的一部分，并且

.6. The template parameters and the template arguments, if the function is generated from a function template.



因此 - 很明显。即使在实例化函数模板之后，编译器也必须维护和跟踪模板信息，以便编译器/链接器遵守模板的必要特殊规则(如我问题中的代码示例的情况)。

最佳答案

为之前的错误答案道歉。这个例子似乎确实是正确的，而且标准本身(C++11, 14.5.6.1/1-2)实际上也有类似的例子。让我完整地引用它:

  1. It is possible to overload function templates so that two different function template specializations have the same type. [ Example:

    // file1.c

template<class T> void f(T*);

void g(int* p) {
    f(p); // calls f<int>(int*)
}


// file2.c

template<class T> void f(T);

void h(int* p) {
    f(p); // calls f<int*>(int*)
}

    — end example ]

  2. Such specializations are distinct functions and do not violate the one definition rule (3.2).


在您的情况下，您有两个不同的函数模板，都称为 f1 (这很好，因为您可以重载函数模板)，并且它们恰好具有具有相同类型的特化。

关于c++ - 从 Josuttis : Do different template functions, 实例化到给定特定类型的相同函数签名，导致 ODR 无效？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/13629552/

给定ampcodebrJosuttisc++templates

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