c++ - inline 是否确定内部链接？

Question

我正在尝试 extern 一个内联函数。我认为它应该如何工作:

//a.cpp
inline void f(int) {}
//b.cpp
extern void f(int);
int main() { f(4); }

但是出现链接错误。然后通过阅读 this ("1) 它必须在每个翻译单元中声明为内联。")。我试过的:

//a.cpp
inline void f(int) {}
//b.cpp
extern inline void f(int);
int main() { f(4); }

仍然收到链接错误。但是现在，尝试一些我不知道自己在做什么的事情:

//a.cpp
extern inline void f(int) {}
//b.cpp
extern inline void f(int);
int main() { f(4); }

它有效。这里发生了什么事？在为所有内容添加extern 之前，a.cpp 中的f 是否具有内部链接？

我将 MSVC 2017 (v141) 与 /permissive- 和 /std:c++17 一起使用

Answer 1

I'm trying to extern an inline function.

没有理由将 extern 与函数一起使用。参见 storage duration - linkage .函数默认有外部链接；为了没有外部链接，需要做一些特殊的事情(即将它放在匿名命名空间中或将其声明为 static)。因此，内联函数的正常使用已经展示了不需要 extern 关键字的外部链接。

How I thought it should work:

//a.cpp
inline void f(int) {}
//b.cpp
extern void f(int);
int main() { f(4); }

Then by reading this ("1) It must be declared inline in every translation unit.").

该引用是正确的，但在它说 “内联函数的定义 [...] 必须出现在访问它的翻译单元中 [...]”的地方多看一点。 您的示例在 b.cpp 中有一个 f 声明，但没有定义。如果要从 b.cpp 调用 f，则需要该翻译单元中的完整定义，如:

inline void f(int) {}

(这与存在于 a.cpp 中的代码相同。)如果你去掉大括号，那么你有一个声明而不是一个定义，这使得调用 是非法的f 来自那个翻译单元。

基本上，在头文件之外定义一个内联函数真的很痛苦，除非你给它内部链接。这是因为每个使用内联函数的源文件都需要自己的函数体拷贝，这意味着如果您更改函数，则需要在多个文件中进行更改。钱币。不要这样做。在头文件中定义每个 inline 函数。如果您认为要在源文件中定义一个，您可能会误解“inline”的含义。

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“内联”是什么意思？

就编译器而言，inline 关键字(几乎)没有任何意义。它只是函数定义上的一个标志，它会传播到目标代码中，以便链接器 看到它。编译器像处理任何其他函数一样处理该函数。该函数可以正常调用，也可以内联调用 - 就像任何其他函数一样。

编译器可能对 inline 标志做某事的一种情况是当一个函数被声明为 inline 时，它被使用，但缺少定义。这是一个可以在链接器接管之前捕获的错误。它不必被编译器捕获，但它可以。 (如果没有被编译器捕获，它会被链接器捕获。)

进入链接阶段。当链接器看到 inline 标志时，它会暂停该函数的单一定义规则。链接器希望在编译器优化后仍使用该函数的每个翻译单元中看到该函数的定义。它可以选择这些定义中的任何一个作为最终实现。这就是所有定义必须匹配的原因。

仅此而已。 inline 关键字基本上意味着函数定义在头文件中。它告诉链接器当该定义出现在多个翻译单元中时不要提示，因为这是预期的。

回到这个问题，看起来意图是声明一个 inline 函数，其定义将只出现在一个翻译单元中。换句话说，该函数将被标记为在多个翻译单元中定义，但定义将只在一个翻译单元中。那里有点不一致，如果不是完全矛盾的话。