c++ - 放置外部虚拟表

Question

来自大型 C++ 软件设计(Lakos)，第 652 页：

问题是，“编译器会将给定类的虚拟表定义存放在哪个唯一的翻译单元中？”。CFRONT（和许多其他 C++ 实现）采用的技巧是将外部虚拟表放置在翻译单元中，该翻译单元定义了出现在类中的第一个词法上的非内联函数（如果存在的话）。

最常用的编译器（GCC 和 Visual C++）仍然是这种情况吗？还是曾经？

Answer 1

GCC 碰巧记录了它的行为如问题中所述（http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Vague-Linkage.html）：

虚拟表

C++ 虚函数在大多数编译器中使用查找表（称为 vtable）来实现。vtable 包含指向类提供的虚函数的指针，并且类的每个对象都包含指向其 vtable（或 vtable，在某些多重继承情况下）的指针。如果该类声明了任何非内联、非纯虚函数，则选择第一个作为该类的“关键方法”，并且 vtable 仅在定义关键方法的翻译单元中发出。

注意：如果选择的键方法后来被定义为内联，则 vtable 仍将在定义它的每个翻译单元中发出。确保任何内联虚拟都在类主体中声明为内联，即使它们没有在那里定义。

然而，即使在多个目标文件中可能存在多个 vtable 的情况下（如果“关键方法”被证明是内联的，则可能发生这种情况），编译器会尽可能安排忽略重复项，但重复项可能会结束如果目标不支持 COMDAT，则在最终二进制文件中使用空格：

在 GNU/Linux 或 Solaris 2 等 ELF 系统或 Microsoft Windows 上与 GNU ld 版本 2.8 或更高版本一起使用时，这些结构的重复副本将在链接时被丢弃。这称为 COMDAT 支持。

在不支持 COMDAT 但支持弱符号的目标上，GCC 将使用它们。这样一个副本将覆盖所有其他副本，但未使用的副本仍将占用可执行文件中的空间。

对于不支持 COMDAT 或弱符号的目标，大多数具有模糊链接的实体将作为本地符号发出，以避免来自链接器的重复定义错误。然而，内联中的局部静态不会发生这种情况，因为拥有多个副本几乎肯定会破坏事情。

FWIW，GCC 似乎使用以__ZTVvtable 开头的符号。

就 MSVC 而言，VC++10 的一些经验测试（我不认为 MS 记录了这种行为）表明 VC 似乎并未尝试将 vtable 限制为单个目标文件。由于 Microsoft 知道它可以依赖支持 COMDAT 部分的链接器，并且构造函数是唯一直接使用 vtable 的函数（我相信所有其他 vtable 使用都是通过对象指针间接使用的），看起来 VC 只是放置了实例化构造函数的任何对象文件中的 vtable。对于使用编译器生成的 ctor 的类，它可以是构造该类型对象的任何地方。