c++ - 为什么 `-fvisibility-inlines-hidden` 不是默认值？

Question

我是想看看我的理解是否正确。

inline 是对 C++ 编译器的建议，只要它认为更好，就替换一个函数，因此从库外部调用标记为内联的过程不可靠，它们在逻辑上应该被隐藏默认情况下，阻止其他人调用它们作为对编译器或代码库的更新可以改变决定(因此删除 inlined 函数和 ABI 破坏？)。

然而，这似乎不是默认设置，应该设置 -fvisibility-inlines-hidden 来实现这一点。我在这里问为什么会这样？没有任何实际用例的设置，它只是因为遗留原因而存在吗？

Answer 1

they logically should be hidden by default

C++ 要求所有函数(包括 inline 函数)在所有翻译单元中具有相同的地址。本地静态信息也应该在所有翻译单元之间共享。如果程序构建为多个共享对象(.so 文件)，则隐藏内联函数违反了这些要求。

内联函数应该具有公共(public)可见性，以便动态链接器可以在运行时从所有现有定义中选择一个定义。

海湾合作委员会 wiki提到这个:

-fvisibility-inlines-hidden can be used with no source alterations, unless you need to override it for inlines where address identity is important either for the function itself or any function local static data.

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考虑以下示例。可执行源:

// main.cpp
#include <cstdio>

struct A { };

inline A &foo()
{
    static A a;
    return a;
}

int main()
{
    void *p = &foo();
    std::printf("main() - %p\n", p);
}

共享对象来源:

#include <cstdio>

struct A { };

inline A &foo()
{
    static A a;
    return a;
}

static __attribute__((constructor)) void init()
{
    void *p = &foo();
    std::printf("main() - %p\n", p);
}

如果您针对此共享对象构建并链接可执行文件，您会看到 foo 始终在两个翻译单元中返回相同的地址。

现在，如果您将 __attribute__((visibility("hidden"))) 添加到这些内联函数中，那么您将看到地址在不同的翻译单元中是不同的。

这不是某些 C++ 程序可能期望的。

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今天大多数人认为 inline 与实际的函数内联无关。这不完全正确。 ELF 目标试图使动态链接透明，例如如果程序被构建为单个可执行文件或多个共享对象，则其行为应该相同。

为了使其成为可能，ELF 要求通过 GOT 或通过 PLT 调用所有具有公共(public)可见性的函数，就好像它是“导入”函数一样。这是必需的，以便每个函数都可以被另一个库(或可执行文件本身)覆盖。这也禁止内联所有公共(public)非内联函数(参见第 3.5.5 节 here，其中表明 PIC 中的公共(public)函数调用应通过 PLT 进行)。

公共(public)内联函数的代码内联是可能的，因为 inline 允许在多个内联函数定义不等价时程序行为未定义。

有趣的注意事项:Clang 违反了这个 ELF 要求，并且无论如何都能够在 ELF 目标上内联公共(public)函数。 GCC 可以使用 -fno-semantic-interposition 标志来做同样的事情。