基本上发生的事情是如果我说你只有标题中的定义
template<class T> T something(T);
某处,它告诉编译器“相信我,兄弟,它存在,把它留给链接器”
并将符号添加到目标文件中,就好像它确实存在一样。因为它可以看到原型,它知道有多少堆栈空间,它返回什么类型等等,所以它只是设置它,以便链接器可以进来并将函数的地址放入。
但在你的情况下,没有地址。您/必须/在同一个文件中有模板定义(不仅仅是声明),因此编译器可以创建一个(具有弱链接)所以这里假设它们存在,但它实际上没有从模板中删除这个类,所以链接器找不到它,因此出现错误。
现在会弄乱我的答案,希望这会有所帮助。
附录 1:
template<class T> void output(T&);
int main(int,char**) {
int x = 5;
output(x);
return 0;
}
这将编译但不会链接。
输出:
if ! g++ -Isrc -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -MM src/main.cpp >> build/main.o.d ; then rm build/main.o.d ; exit 1 ; fi
g++ -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -Isrc -c src/main.cpp -o build/main.o
g++ build/main.o -o a.out
build/main.o: In function `main':
(my home)/src/main.cpp:13: undefined reference to `void output<int>(int&)'
collect2: error: ld returned 1 exit status
make: *** [a.out] Error 1
(我为此劫持了一个开放项目,因此得名)
如您所见,编译命令工作正常(以 -o build/main.o 结尾的那个),因为我们告诉它“看看这个函数存在”
因此,在目标文件中,它对链接器说(以某种“名称管理形式”以保留模板)“将位置放在 void output(int&); 的内存中”,链接器找不到它。
编译和链接
#include <iostream>
template<class T> void output(T&);
int main(int,char**) {
int x = 5;
output(x);
return 0;
}
template<class T> void output(T& what) {
std::cout<<what<<"\n";
std::cout.flush();
}
注意第 2 行,我们告诉它“在 T 中存在一个函数,一个名为 output 的模板,它不返回任何内容并接受 T 引用”,这意味着它可以在主函数中使用它(请记住,当它解析它的主函数时) '还没有看到输出的定义,它刚刚被告知它存在),然后链接器修复它。'虽然现代编译器要聪明得多(因为我们有更多的内存 :) )并且会破坏代码的结构,但链接时间优化做得更多,但这就是它过去的工作方式,以及如何考虑它这几天上班。
输出:
make all
if ! g++ -Isrc -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -MM src/main.cpp >> build/main.o.d ; then rm build/main.o.d ; exit 1 ; fi
g++ -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -Isrc -c src/main.cpp -o build/main.o
g++ build/main.o -o a.out
如您所见,它编译得很好并且链接得很好。
没有包含的多个文件作为证明
主文件
#include <iostream>
int TrustMeCompilerIExist();
int main(int,char**) {
std::cout<<TrustMeCompilerIExist();
std::cout.flush();
return 0;
}
证明.cpp
int TrustMeCompilerIExist() {
return 5;
}
编译和链接
make all
if ! g++ -Isrc -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -MM src/main.cpp >> build/main.o.d ; then rm build/main.o.d ; exit 1 ; fi
g++ -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -Isrc -c src/main.cpp -o build/main.o
if ! g++ -Isrc -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -MM src/proof.cpp >> build/proof.o.d ; then rm build/proof.o.d ; exit 1 ; fi
g++ -Wall -Wextra -O3 -std=c++11 -g -gdwarf-2 -Wno-write-strings -Isrc -c src/proof.cpp -o build/proof.o
g++ build/main.o build/proof.o -o a.out
(输出 5)
记住#include LITERALLY 会转储一个文件,其中显示“#include”(+ 一些其他调整行号的宏),这称为翻译单元。而不是使用头文件来包含“int TrustMeCompilerIExist();” 它声明该函数存在(但编译器再次不知道它在哪里,它里面的代码,只是它存在)我重复了一遍。
让我们看看proof.o
命令
objdump proof.o -t
输出
proof.o: file format elf64-x86-64
SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l df *ABS* 0000000000000000 proof.cpp
0000000000000000 l d .text 0000000000000000 .text
0000000000000000 l d .data 0000000000000000 .data
0000000000000000 l d .bss 0000000000000000 .bss
0000000000000000 l d .debug_info 0000000000000000 .debug_info
0000000000000000 l d .debug_abbrev 0000000000000000 .debug_abbrev
0000000000000000 l d .debug_aranges 0000000000000000 .debug_aranges
0000000000000000 l d .debug_line 0000000000000000 .debug_line
0000000000000000 l d .debug_str 0000000000000000 .debug_str
0000000000000000 l d .note.GNU-stack 0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l d .eh_frame 0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l d .comment 0000000000000000 .comment
0000000000000000 g F .text 0000000000000006 _Z21TrustMeCompilerIExistv
就在底部,有一个函数,位于文件的偏移量 6 处,带有调试信息,(虽然 g 是全局的)你可以看到它被称为 _Z (这就是为什么 _ 被保留用于某些东西,我忘了到底是什么。 .. 但它与此有关)并且 Z 是“整数”,21 是名称长度,在名称之后,v 是“void”返回类型。
顺便说一句,开头的零是节号,请记住二进制文件可能很大。
拆机
运行:
objdump proof.o -S
给
proof.o: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .text:
0000000000000000 <_Z21TrustMeCompilerIExistv>:
int TrustMeCompilerIExist() {
return 5;
}
0: b8 05 00 00 00 mov $0x5,%eax
5: c3 retq
因为我有 -g 你可以看到它放置了与程序集相关的代码(它对更大的函数更有意义,它向你展示了以下指令直到下一个代码块实际执行的操作)通常不会存在。
主要的.o
这是符号表,与上面的方法相同:
objdump main.o -t
main.o: file format elf64-x86-64
SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l df *ABS* 0000000000000000 main.cpp
0000000000000000 l d .text 0000000000000000 .text
0000000000000000 l d .data 0000000000000000 .data
0000000000000000 l d .bss 0000000000000000 .bss
0000000000000000 l d .text.startup 0000000000000000 .text.startup
0000000000000030 l F .text.startup 0000000000000026 _GLOBAL__sub_I_main
0000000000000000 l O .bss 0000000000000001 _ZStL8__ioinit
0000000000000000 l d .init_array 0000000000000000 .init_array
0000000000000000 l d .debug_info 0000000000000000 .debug_info
0000000000000000 l d .debug_abbrev 0000000000000000 .debug_abbrev
0000000000000000 l d .debug_loc 0000000000000000 .debug_loc
0000000000000000 l d .debug_aranges 0000000000000000 .debug_aranges
0000000000000000 l d .debug_ranges 0000000000000000 .debug_ranges
0000000000000000 l d .debug_line 0000000000000000 .debug_line
0000000000000000 l d .debug_str 0000000000000000 .debug_str
0000000000000000 l d .note.GNU-stack 0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l d .eh_frame 0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l d .comment 0000000000000000 .comment
0000000000000000 g F .text.startup 0000000000000026 main
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 _Z21TrustMeCompilerIExistv
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 _ZSt4cout
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 _ZNSolsEi
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 _ZNSo5flushEv
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 _ZNSt8ios_base4InitC1Ev
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 .hidden __dso_handle
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 _ZNSt8ios_base4InitD1Ev
0000000000000000 *UND* 0000000000000000 __cxa_atexit
看看它怎么说未定义,那是因为它不知道它在哪里,它只知道它存在(连同标准库的东西,链接器会自己找到)
在关闭
USE HEADER GUARDS 并使用模板时,将 #include file.cpp 放在关闭标题保护之前的底部。这样你就可以像往常一样包含头文件:)