c++ - 将结构更改为类(以及其他类型更改)和 ABI/代码生成

Question

是well-established and a canonical reference question在 C++ 中，在手动编写代码时，结构和类几乎可以互换。

但是，如果我想链接到现有代码，如果我将一个结构体重新声明为一个类，我是否可以预期它会产生任何不同(即中断、鼻腔恶魔等)，反之亦然, 在生成原始代码后的 header 中？

所以情况是类型被编译为结构(或类)，然后我将头文件更改为其他声明，然后再将其包含在我的项目中。

真实世界的用例是我使用 SWIG 自动生成代码，它根据给定的结构或类生成不同的输出；我需要将一个更改为另一个以使其输出正确的界面。

例子是here (Irrlicht, SVertexManipulator.h) - 给出:

struct IVertexManipulator
{
};

我机械地重新声明它为:

/*struct*/class IVertexManipulator
{public:
};

原始库使用原始 header 编译，未受影响。包装器代码是使用修改后的表单生成的，并使用它们进行编译。然后将两者链接到同一个程序中一起工作。假设我对这两个库使用完全相同的编译器。

这种事情是未定义的吗？ “未定义”，但期望在现实世界的编译器上工作？完全允许吗？

我正在做的其他类似更改包括从参数中删除一些默认值(以防止歧义)，以及从几个类型对 SWIG 不可见的类中删除字段声明(这会更改类的结构，< em>但是我的理由是生成的代码应该需要该信息，仅用于链接到成员函数)。同样，这会造成多大的破坏？

例如IGPUProgrammingServices.h :

s32 addHighLevelShaderMaterial(
    const c8* vertexShaderProgram,
    const c8* vertexShaderEntryPointName/*="main"*/,
    E_VERTEX_SHADER_TYPE vsCompileTarget/*=EVST_VS_1_1*/,
    const c8* pixelShaderProgram=0,
...

CIndexBuffer.h :

public:
    //IIndexList *Indices;

...等等。其他更改包括用 typedef 替换一些模板参数类型，以及从一些结构中删除 packed 属性。同样，如果更改后的结构声明实际上从未在机器代码中使用(只是为了生成名称以链接到主库中的访问器函数)，似乎应该没有问题，但这种情况可靠吗？ 有过这种情况吗？

Answer 1

这在技术上是未定义的行为。

3.2/5:

There can be more than one definition of a class type, [... or other things that should be defined in header files ...] in a program provided that each definition appears in a different translation unit, and provided the definitions satisfy the following requirements. Given such an entity named D defined in more than one translation unit, then

• each definition of D shall consist of the same sequence of tokens; and

• ...

... If the definitions of D satisfy all these requirements, then the program shall behave as if there were a single definition of D. If the definitions of D do not satisfy these requirements, then the behavior is undefined.

本质上，您正在将第一个标记从 struct 更改为 class，并插入标记 public 和 :作为适当的。标准不允许这样做。

但在我熟悉的所有编译器中，这在实践中会很好。

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Other similar changes I'm making include removing some default values from parameters (to prevent ambiguity)

如果声明不在类定义中，这实际上是正式允许的。一个 TU 内的不同翻译单元甚至不同范围可以定义不同的默认函数参数。所以你在那里可能也很好。

Other changes include replacing some template parameter types with their typedefs

在类定义之外也正式允许:使用不同方式命名同一类型的函数的两个声明引用同一函数。

... removing field declarations ... and removing the packed attribute from some structs

不过，现在您处于严重的危险区域。我不熟悉 SWIG，但如果你做这种事情，你最好确保代码永远不会使用这些“错误”的定义:

• 创建或销毁类类型的对象

• 定义一个继承或包含类类型成员的类型

• 使用类的非静态数据成员

• 调用使用类的非静态数据成员的内联函数或模板函数

• 调用类类型或派生类型的虚成员函数

• 尝试找到sizeof或alignof类类型