C++ 编译器优化丢弃模板特化

Question

我注意到如果启用编译器优化，.cpp 文件中的模板特化会被丢弃。我在一个大型应用程序中发现了这一点，并将问题归结为一个简单的示例。

首先，我在obj.h中定义了一个新类

#ifndef _OBJ_H_
#define _OBJ_H_

class Obj { };

#endif //_OBJ_H_

然后我在templates.h中定义了一个新的模板函数

#ifndef _TEMPLATES_H_
#define _TEMPLATES_H_

template<typename T>
int get()
{
    return 0;
}

#endif //_TEMPLATES_H_

...以及 templates.cpp 中 Obj 类的特化

#include "templates.h"
#include "obj.h"

template<>
int get<Obj>()
{
    return 1;
}

然后我从 main 调用函数:

#include <stdio.h>
#include "templates.h"
#include "obj.h"

int main()
{
    printf("Get: %d\n", get<Obj>());
    return 0;
}

使用不同的 -O 级别编译此示例会产生不同的输出。

$ g++ -o a main.cpp templates.cpp -O0
$ ./a
Get: 1

$ g++ -o a main.cpp templates.cpp -O2 #same with -O3, -O4, Os
$ ./a
Get: 0

用 clang 替换 g++ 也会发生同样的情况。我正在使用 g++ 4.7.2 和 clang 3.4。
我不是汇编专家，但查看生成的代码我可以看到 -O0 版本定义了错位符号 _Z3getI3ObjEiv，它指的是特化，而优化版本只是内联所有内容(如我所料)。
问题最终解决了，将所有特化移动到头文件，但我仍然很好奇:为什么会这样？最初我认为我遇到了未定义的行为，尽管奇怪的是 clang 和 g++ 在这种情况下产生相同的结果。

Answer 1

使用在 POC(调用点)不可见的特化是错误的。

顺便说一句，编译器不需要将此视为错误，可以按自己喜欢的方式处理。

您应该将专门化到头文件中，但在 C++11 中，您可以将其放入外部单元中 with the C++11 "extern" keyword for explicit instantiation declaration

如 Sebastian 所述:这违反了 14.7.3/6 中的要求:

"If a template [...] is explicitly specialized then that specialization shall be declared before the first use of that specialization that would cause an implicit instantiation to take place, in every translation unit in which such a use occurs; no diagnostic is required."

由于不需要诊断，违反此要求是未定义的行为。