c++ - 指向函数和 ODR 的指针

Question

关于 ODR 的问题太多，但我找不到我要找的东西，如果重复或标题不合适，我们深表歉意。

考虑以下几点:

struct t {t(*id)();};

template<typename T>
t type() {return {type<T>};}

这是对我尝试定义 unique identifier per type 的过度简化。 ，希望在不同的编译单元中保持唯一。

特别是给定一个具体类型 T喜欢std::string ，并假设两个不同的编译单元在头文件中包含上述代码，我想表达

type<T>().id

在两个单元中采用相同的值(类型为 t(*)() )，因此用作类型 T 的唯一标识符.

值为函数地址 type<T> ，所以问题是是否有一个独特的功能type<T>在程序中由 one-definition rule 保证. iso 3.2/3 说

Every program shall contain exactly one definition of every non-inline function or variable that is odr-used in that program.

哪里是 3.2/2

A non-overloaded function whose name appears as a potentially-evaluated expression or [...], is odr-used, unless [...]

我假设一个函数是非内联的，如果它的地址被占用(尽管我在标准中找不到)。

iso 3.2/5 列出了一些异常(exception)情况，但唯一对函数的引用是

inline function with external linkage, [...], non-static function template, [...], member function of a class template, or template specialization for which some template parameters are not specified [...]

这里似乎都不是这种情况。

一个可验证的例子需要多个文件。事实上，Dieter Lücking 给出了一个声称失败的例子，尽管在我的情况下它不会失败(我不将其视为任何形式的“保证”)。

那么，这是否可行？

Answer 1

所以 3.2/5 实际上似乎是一个非常强大的支持。首先请注意，定义是源代码构造，而不是目标代码构造，尽管显然两者之间存在非常密切的关系。 3.2/5 说非静态函数模板有多个定义是可以的，而且在这种情况下它必须表现得好像只有一个定义。如果一个函数在不同的翻译单元中有不同的地址，那么它的行为就好像只有一个定义，至少在我看来是这样。

这尤其正确，因为函数指针可以作为非类型模板参数传递。这些参数必须是常量，并且对于所有翻译单元都必须相同。例如，字符串文字不能恰好是这样的参数，因为它的地址因翻译单元而异。

是否满足所有要求将完全取决于多个定义的上下文，因为它们处理名称解析等事情。但是，它们都是“常规”要求属于“当然”类型。例如，违反它会是这样的:

文件1.cpp

static int i;

// This is your template.
template <typename T>
void foo() {
    i; // Matches the above i.
}

文件2.cpp

static int i;

// This is your template. You are normally allowed to have multiple
// identical definitions of it.
template <typename T>
void foo() {
    // Oops, matches a different entity. You didn't satisfy the requirements.
    // All bets are off.
    i;    
}

我知道在 Linux 中通过弱符号支持多重定义。事实上，在 Linux 上，Lucking 示例之所以失败，正是因为如此。我对他要求平台的回答发表了评论。在链接时，链接器将丢弃除一个之外的所有弱符号实例。显然，如果实例实际上不相同，那将很糟糕。但是 3.2/5 中的那些要求旨在确保实例实际上都是相同的，因此链接器只能保留一个。

附录:Dieter Lucking 现在说他遇到了编译问题，而事实上他并没有失败。不过，如果熟悉 Windows DLL 内部结构的人可以在这里评论 Visual Studio 如何处理这个问题，那就太好了。