2

关于模板类的静态数据成员未初始化的一些问题。不幸的是，这些都没有能够帮助我解决我的具体问题的答案。

我有一个模板类，它有一个静态数据成员，必须为特定类型显式实例化（即必须专门化）。如果不是这种情况，使用不同的模板函数应该会导致链接器错误。

这是一些代码：

#include <iostream>

template <typename T>
class Instantiate {
public:
    static Instantiate instance;
private:
    Instantiate(std::string const &id) {
        std::cout << "Instantiated " << id << "." << std::endl;
        // Additional, important side effects...
    }
};

template <typename T>
void runme() {
    // Do something to ensure instance is instantiated,
    // without creating run-time overhead.
    // The following only works without optimization.
    void *force = &Instantiate<T>::instance;
}

// Instances need to be explicitly specialized for specific types.
template <> Instantiate<int> Instantiate<int>::instance = {"int"};

int main() {
    // This is OK, since Instantiate<int>::instance was defined.
    runme<int>();
    // This should cause a (linker) error, since
    // Instantiate<double>::instance is not defined.
    runme<double>();
}

调用runme<T>应该要求它Instantiate<T>::instance被定义，而不是实际使用它。得到一个instance如图所示的指针是可行的——但前提是没有启用优化。我需要一种至少可以使用的不同方法O2，并且如果 的实例化instance发生在不同的编译单元中也可以使用。

问题：如何确保在使用未明确定义/专门化runme的类型调用时出现链接器错误？TInstantiate<T>::instance

4

1 回答 1

2

如果我正确理解您的帖子，您的示例代码可以简化为：

struct X
{
    static int x;
};

int main()
{
    void *f = &X::x;
}

-O2并且您发现只有在未通过时才会生成链接错误。

单一定义规则非常复杂，但我相当有信心将其&X::x视为odr-use。但是，[basic.def.odr]/4 说：

每个程序都应包含该程序中 odr 使用的每个非内联函数或变量的准确定义；无需诊断。

最后 3 个单词是编译器的一个大黄鼠狼子句，它基本上允许您看到的行为。该程序格式错误（因此生成的任何可执行文件都具有完全未定义的行为），但该标准不要求编译器/链接器产生任何警告或错误。

如果 ODR 规则没有这个转义子句，那么优化器的工作就会困难得多；例如，它可能已经确定您的函数只包含死代码，但它必须有额外的逻辑来检查函数中所有odr 使用的东西。

那么我们如何解决这个问题呢？由于变量的所有 ODR 违规都具有相同的“无需诊断”条款，因此没有保证的解决方案。我们将不得不尝试找到您的特定编译器喜欢的东西，或者防止优化的方法。

这对我使用 gcc 4.8.1 有效：

void *volatile f = &X::x;

（同样的事情在你的代码示例中起作用）。不过，这会导致运行时的小损失（编译器必须为调用生成一条指令runme）。也许其他人会想出一个更好的把戏:)

于 2015-01-23T09:38:50.007 回答