c++ - 内联所有虚函数的模板类

Question

我在当前项目中使用包含虚函数的类模板，我偶然发现了一个我无法独自克服的问题。

1. 类模板的成员函数体不能从类中分离出来由于链接器错误而在 .hpp 文件中定义。我不想为我将要使用的每个新类型实例化我的模板，所以所有剩下的就是让它们内联。这绝对是很好，因为它们大部分时间都是 1-2 行，所以我不会去体验任何代码膨胀。
2. 另一方面，gcc 为多态类创建 vtable具有第一个非内联函数定义的 .cpp 文件在类定义中声明。因为我有所有成员内联函数，我得到对 vtable 的 undefined reference ，或者没有在 GDB 中为我的类(class)找到 RTTI 符号。

请考虑以下代码:

template <typename T>
struct Test
{
    virtual void testMe() const = 0;
    virtual ~Test() = default;
};

template <typename T>
struct test : public Test<T>
{
    virtual void testMe() const
    {
        std::cout << typeid(T).name() << std::endl;
    }
    virtual ~test() = default;
};

int main()
{
    test<int> t;
    Test<int>& T = t;

    T.testMe();

    return 0;
}

在这个特定的例子中，我得到:

can't find linker symbol for virtual table for `test<int>' value

使用 GDB 调试时。

当所有类函数都是内联时，如何强制我的编译器将 vtable 放入特定的 cpp 文件中？

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编辑:

由于上面提供的例子没有说明问题，这里是我的原始代码。

导致问题的类:

#ifndef CONVERTIBLETO_H
#define CONVERTIBLETO_H

#include "convertibleTo_converters.h"
#include <functional>

template <
            typename IT,
            template <typename InterfaceType, typename ErasedType>
                class Converter = convertibleTo_detail::default_converter
         >
class convertibleTo
{
public:
    typedef convertibleTo<IT, Converter> this_type;
    typedef IT InterfaceType;

    struct is_type_eraser_tag {};
private:

    class holder_interface
    {
    public:
        virtual InterfaceType get() const = 0;
        virtual void set(const InterfaceType&) = 0;
        virtual holder_interface* clone() const = 0;

        virtual ~holder_interface() {}
    };


        template <typename ErasedType>
        class holder : public holder_interface
        {
        public:
            virtual InterfaceType get() const
            {
                return (Converter<InterfaceType, ErasedType>::convert(this->data));
            }
            virtual void set(const InterfaceType& value)
            {
                this->data = (Converter<InterfaceType, ErasedType>::convert(value));
            }
            virtual holder_interface* clone() const
            {
                return new holder(*this);
            }

            holder() = delete;
            holder(const holder& other):
                data(other.data)
            { }
            holder(ErasedType& d):
                data(d)
            { }

            virtual ~holder() = default;

        private:
            ErasedType& data;
        };
public:

    inline InterfaceType get() const
    {
        if (this->held)
            return this->held->get();
        else
            return InterfaceType();
    }

    inline void set(const InterfaceType& value)
    {
        if (this->held)
            this->held->set(value);
    }

    inline bool empty() const
    {
        return ! this->held;
    }

    convertibleTo<InterfaceType, Converter>& operator= (const convertibleTo<InterfaceType, Converter>& other)
    {
        if(this->held)
            delete this->held;
        this->held = other.held->clone();
        return *this;
    }

    convertibleTo():
        held(nullptr)
    { }

    template <typename T>
    explicit convertibleTo(T& data):
        held(new holder<T>(data))
    {
    }

    convertibleTo( convertibleTo& other ):
        convertibleTo( const_cast<const convertibleTo&>(other))
    {
    }

    convertibleTo( const convertibleTo& other ):
        held(nullptr)
    {
        if(other.held)
            this->held = other.held->clone();
    }

    ~convertibleTo()
    {
        if (this->held)
            delete this->held;
    }

private:
    holder_interface * held;
};

#endif

必需的辅助类:

#ifndef CONVERTIBLETO_CONVERTERS_H
#define CONVERTIBLETO_CONVERTERS_H

#include <string>
#include <sstream>

namespace convertibleTo_detail
{
    template <typename InterfaceType, typename ErasedType>
    struct default_converter
    {
        static inline InterfaceType convert(const ErasedType& input)
        {
            return input;
        }

        static inline ErasedType convert(const InterfaceType& input)
        {
            return input;
        }
    };

    template <typename T>
    struct default_converter<T, T>
    {
        static inline T convert(const T& input)
        {
            return input;
        }
    };

    template <typename ErasedType>
    struct default_converter<std::string, ErasedType>
    {
        static inline std::string convert(const ErasedType& input)
        {
            default_converter<std::string, ErasedType>::prepareConverter();
            default_converter<std::string, ErasedType>::converter << input;
            return default_converter<std::string, ErasedType>::converter.str();
        }

        static inline ErasedType convert(const std::string& input)
        {
            default_converter<std::string, ErasedType>::prepareConverter(input);
            ErasedType result;
            default_converter<std::string, ErasedType>::converter >> result;

            return result;
        }

    private:

        static std::stringstream converter;

        struct SetExceptionFlagsOnce      
        {
            SetExceptionFlagsOnce()
            {
                default_converter<std::string, ErasedType>::converter.exceptions(std::stringstream::failbit);
            }
        };

        static void inline prepareConverter(std::string value = "")
        {
            static SetExceptionFlagsOnce setter;
            default_converter<std::string, ErasedType>::converter.clear();
            default_converter<std::string, ErasedType>::converter.str(value);
        }
    };

    template <typename ErasedType>
    std::stringstream default_converter<std::string, ErasedType>::converter;

    template <>
    struct default_converter<std::string, std::string>
    {
        static inline std::string convert(const std::string& input)
        {
            return input;
        }
    };
}

#endif // CONVERTIBLETO_CONVERTERS_H

主要.cpp:

#include <iostream>
#include "convertibleTo.h"


int main()
{

    int I = 5;

    convertibleTo< std::string > i(I);

    std::cout << i.get() << std::endl;
    i.set("321");
    std::cout << i.get() << std::endl;

    return 0;
}

我得到的错误是:

RTTI symbol not found for class 'convertibleTo<std::string, convertibleTo_detail::default_converter>::holder<int>'

当我进入 i.get()，然后进入 holder 的 get() 时显示。

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编辑:根据建议将完整源代码从 pastebin 移至此处

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既然最后两条评论说这是一个 GDB bug，下次我该如何自己检查呢？

1. 如果 GDB 提示缺少 vtable - 确认我可以通过对使用派生类初始化的 ABC 的引用访问每个虚拟成员是否足以确认一切正常？
2. 如果 GDB 提示缺少 RTTI 符号 - 在对使用派生类初始化的 ABC 的引用上调用 typeid() 是否足以确认 RTTI 符号实际上存在？

Answer 1

你的代码(完整版，有两个头文件和 main.C)编译和链接对我来说没有任何错误，使用 gcc 4.8.3，默认选项(除了 -std=c++11，到启用 C++11 模式)。

我什至将生成的可执行文件加载到 gdb 中。 gdb 毫无问题地吞下了它。

我看不出有什么问题。