c++ - LNK2019 (VS 2008) 使用模板函数指针完整实现模板函数

Question

以下最少的代码可以在 GNU C++ 中正常编译和链接:

#include <iostream>

// Simple function
template<class T>
void foo(T a,void* = 0) {
  std::cout << a << std::endl;
}

// A distpatching class
template<
         class T,
         void (*Function)(T,void*)
        >
class kernel {
public:
  // Function dispatcher
  template<class M>
  inline static void apply(M t) {
    Function(t,0);
  }
};

int main()
{
  kernel<int,foo>::apply(5);
  //foo(5,0);
}

但在 Visual Studio 2008 中会产生错误

error LNK2019: Verweis auf nicht aufgelöstes externes Symbol ""void __cdecl foo<int>(int,void *)" (??$foo@H@@YAXHPAX@Z)" in Funktion ""public: static void __cdecl kernel<int,&void __cdecl foo<int>(int,void *)>::apply<int>(int)" (??$apply@H@?$kernel@H$1??$foo@H@@YAXHPAX@Z@@SAXH@Z)".

显然整个函数的实现都在那里，但编译器似乎丢弃了 foo 函数的实现。如果注释行被激活，则链接器会找到该符号。

我认为(因为 g++ 可以很好地编译它)这是有效代码，所以我想 VS 2008 中存在一些错误，或者我在这里做错了什么？有谁知道这个的解决方法/解决方案？最终代码必须与 Visual Studio 2008 一起使用，并且在实际代码中不可能猜测所有模板类型组合(即我无法显式实例化所有可用类型的函数:这​​里只是 T，在实际代码中，最多使用了 5 个具有任意类的模板参数)。

Answer 1

原始问题

回答原来的问题；这是一个错误吗？有解决方法吗？

是的，看起来你在 VS2008 中发现了一个错误，我已经用 VS2008 和 VS2013.2 测试了它，但出现了相同的链接器错误。我鼓励您使用 Microsoft 提交错误报告.有没有解决方法，我相信可能有。

如您所述，编译器似乎“松开了”模板的隐式实例化 foo<int>在衰减到 void (*Function)(T,void*) 之间的某个地方以及何时在链接时需要它。稍微玩了一下代码，我认为它可能涉及 apply(M)模板和微软的模板解析技术；因为，如果apply只需要一个 int作为其论点 apply(int) (即没有模板)编译和链接它似乎很高兴。

要解决此问题，可以按如下方式更改代码(添加默认构造函数并将 apply 调用更改为从 kernel 的实例进行调用)。我知道这看起来很难看；但它可以解决该问题，并且可以帮助您解决项目中的问题。

#include <iostream>

// Simple function
template<class T>
void foo(T a,void* = 0) {
  std::cout << a << std::endl;
}

// A distpatching class
template<class T,
         void(*Function)(T,void*)>
class kernel {
  void (*dummy)(T,void*);
public:
  kernel() : dummy(Function) {
    // "Force" an implicit instantiation...
    // dummy can be either a member variable or declared in
    // in the constructor here. It exists only to "force"
    // the implicit instantiation.
    // Alternative...
    //void* dummy = (void*)Function;
    //(void)dummy; // silence "unused" warnings
  }

  // Function dispatcher
  template<class M>
  inline static void apply(M t) {
    Function(t,0);
  }
};

int main()
{
  kernel<int,foo>().apply(5);
  // The kernel temporary instantiation is only needed once for the
  // following line to link as well.
  //kernel<int,foo>::apply(5);
}

代码使用 VS2008、VS2013 和 gcc 进行编译和链接。

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代码如何与现代编译器一起工作？

引用对原始问题发表的评论；为什么或如何与现代编译器一起工作？它以两个 C++ 工具为中心。

1. 函数指针衰减
   • 如果有任何附加规则(例如模板)
2. 隐式函数模板实例化

供应时foo作为 void(*Function)(T,void*) 的参数, 发生衰减并使用指针，就好像 &foo已被使用。

Function-to-pointer conversion 4.3

1 An lvalue of function type T can be converted to a prvalue of type “pointer to T.” The result is a pointer to the function

函数到指针的转换引用第 13.4 节以了解可能存在重载函数时的附加规则。请注意有关 & 用法的详细信息以及函数是模板的情况(强调我的)。

Address of overloaded function 13.4

1 A function template name is considered to name a set of overloaded functions... The overloaded function name can be preceded by the & operator.

2 If the name is a function template, template argument deduction is done (14.8.2.2), and if the argument deduction succeeds, the resulting template argument list is used to generate a single function template specialization, which is added to the set of overloaded functions considered.

给定指针和编译器对所需类型的推导T对于函数 foo正在int在这种情况下。然后编译器生成函数代码 void foo(int,void*)然后在链接期间使用它。

Implicit instantiation 14.7.1

3 Unless a function template specialization has been explicitly instantiated or explicitly specialized, the function template specialization is implicitly instantiated when the specialization is referenced in a context that requires a function definition to exist.

引自 C++ WD n3797