0

我知道这个问题的答案，但我们可以从中获得一些乐趣来分析它。我们将学会玩得开心！

我在这些测试中使用了 gcc 4.1.2。

首先，这段代码不是标准的，因为一个内联函数在不同的翻译单元中会有不同的定义。我知道。但是让我们分析一下发生了什么，并回答我将提出的三个问题。我们会从中学习:)

我将保持文件简单（例如，没有#ifndef 保护）。

假设我有这些文件：

增量.h：

inline int increment()
{
    static int value = 0;
    return ++value;
}

递减.h：

int decrement();

递减.cpp：

inline int increment()
{
    static int value = 0;
    return --value; // Attention to this
}

int decrement()
{
    return increment();
}

主.cpp：

#include <iostream>
#include "increment.h"
#include "decrement.h"

using namespace std;

int main()
{
    cout << increment() << endl;
    cout << increment() << endl;
    cout << decrement() << endl;
}

如果我用这个 Makefile 编译它们：

CC=gcc
CFLAGS=-I. -O2

crazy: main.o decrement.o
        $(CC) -lstdc++ main.o decrement.o -o crazy

main.o: main.cpp increment.h decrement.h
        $(CC) $(CFLAGS) -c main.cpp -o main.o

decrement.o: decrement.cpp decrement.h
        $(CC) $(CFLAGS) -c decrement.cpp -o decrement.o

clean:
        rm -f *.o *.~ crazy

输出是：

1
2
1

如果我从 Makefile 中删除 -O2 标志：

  CFLAGS=-I.

输出是：

1
2
3

如果我还更改了 main.o 和 decrement.o 的顺序（就像我刚才所做的那样，让它没有 -O2 标志）：

$(CC) -lstdc++ decrement.o main.o -o crazy

结果是：

-1
-2
-3

这里发生了什么？为什么 -O2 标志和目标文件链接的顺序会以这种方式改变输出？

4

1 回答 1

0

这里有两个翻译单元：main.cpp 和 decrement.cpp

让我们用#include 指令替换increment.h 和decrement.h 来看看main.cpp 和decrement.cpp 在预处理器通过后的样子（我不会替换其他包含）：

递减.cpp：

inline int increment()
{
    static int value = 0;
    return --value; // Attention to this
}

int decrement()
{
    return increment();
}

主.cpp：

#include <iostream>

inline int increment()
{
    static int value = 0;
    return ++value;
}

int decrement();

using namespace std;

int main()
{
    cout << increment() << endl;
    cout << increment() << endl;
    cout << decrement() << endl;
}

在decrement.cpp的情况下，它会导出类似于链接器的符号：

(inline) int increment::value = 0;
inline int increment(); // exported only if -O2 flag is NOT specified, with -O2 it is inlined
int decrement();

对于main.cpp，它会导出：

int (inline) increment::value = 0;
inline int increment(); // exported only if -O2 flag is NOT specified, with -O2 it is inlined
int main();

如果增量实际上是内联的（设置了 -O2 标志），“int::increment value = 0”将由链接器在某处定义，并且这些翻译单元变为：

递减.cpp

int decrement()
{
    return --increment::value;
}

主文件

#include <iostream>

int decrement();

using namespace std;

int main()
{
    cout << ++increment::value << endl;
    cout << ++increment::value << endl;
    cout << decrement() << endl;
}

所以我们得到了这种行为：

1
2
1

但是如果我们删除 -O2 标志，编译器不会内联函数，而是为它们创建一个主体（因此调试会更容易，因为调试器将有一个独特的位置来为该函数放置断点）。因此将为“inline int increment()”创建两个主体。一个在 decrement.cpp (decrement.o) 中，它将减小值，另一个在 main.cpp (main.o) 中，它将增加值。

在链接时，如果“int increment()”不是内联的，多个主体定义将导致链接器错误，因为函数主体应该只定义一次。但是由于它是内联的，链接器假设“inline int increment()”的所有主体在所有翻译单元中都是相同的，因为标准规定所有内联函数必须在任何地方都有相同的主体，链接器只选择第一个他们。

如果你链接：

$(CC) -lstdc++ main.o decrement.o -o crazy

第一个主体是 main.o 中的主体，它增加值。所以你得到：

1
2
3

但如果你链接：

    $(CC) -lstdc++ decrement.o main.o -o crazy

链接器从 decrement.o 中选择它们的主体，这实际上是递减值。所以你得到：

-1
-2
-3

问题：如果一个主体 (main.o) 将 value 初始化为 0，而另一个 (decrement.o) 将其初始化为，例如 value = 3，会发生什么？你怎么看？

于 2013-12-05T19:57:31.753 回答