c++ - 关于这个在 Linux 上用 gcc 编译的程序中的 vtable，nm 告诉我什么？

Question

我将一个基类更改为抽象类(即我将其中一个方法设为纯虚拟)并重新编译它。当我将它与派生类链接时，链接器提示 vtable。我用 nm 调查了一些事情，但我不确定 nm 到底告诉了我什么。我只是通过删除 *.o 文件并重新编译 Derived 类来修复问题，但我想了解这里的 vtable 到底发生了什么。

我原来的代码是这样的:

基础.h

class Base {
    public:
       virtual void doSomething();
};

基础.cpp

#include <iostream>
#include <Base.h>
void Base::doSomething() {
    std::cout << "Base::doSomething()" << "\n";
}

派生.h

#include <Base.h>
class Derived : public Base {
    public:
        Derived();
        void doSomething() override;
};

派生.cpp

#include <iostream>
#include <Derived.h>
Derived::Derived() {
    std::cout << "Derived::Derived() constructor" << "\n";
}
void Derived::doSomething() {
    std::cout << "Derived::doSomething()" << "\n";
}

Makefile 包含以下内容:

CXXFLAGS = -std=c++14 -pedantic -Wall -Werror -I ./

default: build
clean:
    rm -f proggy
    rm -f *.o

proggy: proggy.o Base.o Derived.o 
    g++ -o proggy proggy.o Base.o Derived.o

Base.o: Base.cpp Base.h
Derived.o: Derived.cpp Derived.h

然后我运行 make，一切正常。作为记录，我此时也运行了 nm，如下所示:

$ nm -C Derived.o | grep Base
00000000 W Base::Base()
00000000 W Base::Base()
00000000 n Base::Base()
         U typeinfo for Base
         U vtable for Base

我看到 Base 的类型信息 是未定义的，但似乎对此很满意。

此外，在 Base.o 中，现阶段是这样的:

nm -C Base.o | grep Base
000000d4 t _GLOBAL__sub_I__ZN4Base11doSomethingEv
00000000 T Base::doSomething()
00000044 R typeinfo for Base
0000004c R typeinfo name for Base
00000038 R vtable for Base

然后我按如下方式修改 Base.h 和 Base.cpp 以使类抽象:

基础.h

class Base {
    public:
       virtual void doSomething() = 0; // pure virtual
};

基础.cpp

#include <iostream>
#include <Base.h>
// void Base::doSomething() {
//     std::cout << "Base::doSomething()" << "\n";
// }

然后当我运行 make 时，我得到了这个错误:

$ make proggy
g++ -std=c++14 -pedantic -Wall -Werror -I ./   -c -o Base.o Base.cpp
g++ -o proggy proggy.o Base.o Derived.o
Derived.o:(.rodata+0x5c): undefined reference to `typeinfo for Base'
Derived.o: In function `Base::Base()':
Derived.cpp:(.text._ZN4BaseC2Ev[_ZN4BaseC5Ev]+0x48): undefined reference to `vtable for Base'
collect2: error: ld returned 1 exit status
Makefile:17: recipe for target 'proggy' failed
make: *** [proggy] Error 1

其中 c++filt 告诉我以下内容:

$ c++filt _ZN4BaseC2Ev
Base::Base()

然后我按如下方式运行 nm，它告诉我:

$ nm -C Derived.o | grep Base
00000000 W Base::Base()
00000000 W Base::Base()
00000000 n Base::Base()
         U typeinfo for Base
         U vtable for Base

我可以看到 Base 的类型信息 是未定义的，但它也是在最开始的时候，所以我认为这不是一个问题，但它是。另请注意，现在 Base.o 中没有提及 Base。

$ nm -C Base.o | grep Base  

即此 nm 和 grep 命令未找到任何内容。

最后，我删除了所有 *.o 文件并再次运行 make，一切都恢复正常。然后我运行 nm 以查看 nm 报告的内容，它报告了以下内容:

$ nm -C Derived.o | grep Base
00000000 W Base::Base()
00000000 W Base::Base()
00000000 n Base::Base()
00000000 V typeinfo for Base
00000000 V typeinfo name for Base
00000000 V vtable for Base

这是什么意思？

我的问题是:

1. nm 在这里告诉我什么以及之前的错误是什么虚表？
2. 衍生需要哪些它没有的？
3. 为什么重新编译派生类可以解决问题，这是做什么的修复有关 vtable 的问题？

Answer 1

来自日志

$ make proggy
g++ -std=c++14 -pedantic -Wall -Werror -I ./   -c -o Base.o Base.cpp
g++ -o proggy proggy.o Base.o Derived.o

这意味着您的 makefile 不会重新构建 Derived.o，而只会重新构建 Base.o。这当然会导致问题。

您需要修复 Makefile 以将 Derive.cpp 的适当依赖项添加到 Base.h。