带有条件 constexpr 注释的 C++ 代码与 ODR 和链接器

Question

我见过很多使用以下模式来支持 C++11/C++14/C++17 的库代码。对于“ODR 违规”和链接器问题，我有兴趣了解这是否/为什么/在多大程度上是可以的。

我将引用 Howard Hinnant 的 Date 库中的一个片段，该库最近被提议用于标准化。

https://github.com/HowardHinnant/date/blob/master/include/date/date.h

首先我们检查诸如 _MSC_VER 和 __cplusplus 之类的东西，试图弄清楚我们的目标是什么编译器和 C++ 标准(在某些情况下，这只能粗略地完成) ，并将一些标记定义为 constexpr 关键字或空白。

#if defined(_MSC_VER) && (!defined(__clang__) || (_MSC_VER < 1910))
// MSVC
#  if _MSC_VER < 1910
//   before VS2017
#    define CONSTDATA const
#    define CONSTCD11
#    define CONSTCD14
#    define NOEXCEPT _NOEXCEPT
#  else
//   VS2017 and later
#    define CONSTDATA constexpr const
#    define CONSTCD11 constexpr
#    define CONSTCD14 constexpr
#    define NOEXCEPT noexcept
#  endif

#elif defined(__SUNPRO_CC) && __SUNPRO_CC <= 0x5150
// Oracle Developer Studio 12.6 and earlier
#  define CONSTDATA constexpr const
#  define CONSTCD11 constexpr
#  define CONSTCD14
#  define NOEXCEPT noexcept

#elif __cplusplus >= 201402
// C++14
#  define CONSTDATA constexpr const
#  define CONSTCD11 constexpr
#  define CONSTCD14 constexpr
#  define NOEXCEPT noexcept
#else
// C++11
#  define CONSTDATA constexpr const
#  define CONSTCD11 constexpr
#  define CONSTCD14
#  define NOEXCEPT noexcept
#endif

然后，许多成员函数等都使用这些宏进行注释:

// date composition operators

CONSTCD11 year_month operator/(const year& y, const month& m) NOEXCEPT;
CONSTCD11 year_month operator/(const year& y, int          m) NOEXCEPT;

CONSTCD11 month_day operator/(const day& d, const month& m) NOEXCEPT;
CONSTCD11 month_day operator/(const day& d, int          m) NOEXCEPT;
CONSTCD11 month_day operator/(const month& m, const day& d) NOEXCEPT;
CONSTCD11 month_day operator/(const month& m, int        d) NOEXCEPT;
CONSTCD11 month_day operator/(int          m, const day& d) NOEXCEPT;

CONSTCD11 month_day_last operator/(const month& m, last_spec) NOEXCEPT;
CONSTCD11 month_day_last operator/(int          m, last_spec) NOEXCEPT;
CONSTCD11 month_day_last operator/(last_spec, const month& m) NOEXCEPT;
CONSTCD11 month_day_last operator/(last_spec, int          m) NOEXCEPT;

现在，假设我有一个程序，其中包含一些按 C++11 标准编译的库和一些按 C++14 标准编译的库，其中许多包含此文件并使用这些函数。

这意味着，标记为CONSTCD14的函数在C++14翻译单元中将被标记为constexpr，而不会被标记为constexpr C++11 编译单元。让我们假设这些函数在两种翻译单元中都使用 ODR。

• 这是否违反 ODR？
• 这里的 ODR 是不是没有意义，因为标准文档只涉及单一语言标准，没有规定标准之间的互操作性？
• constexpr 会影响函数的名称重整吗？
• 当链接最终程序时，我是否应该期望找到此类函数的 C++11 和 C++14 版本，或者我是否应该期望如果它们是内联的，链接器将选择 C++11 或C++14 版本，如果唯一的区别是 constexpr 注释，它们将是相同的？
• 我是否应该期望像这样的程序(取决于不同语言标准的同一个库，其中 constexpr 注释可能会根据使用的语言标准而有所不同)“工作”，以及这种编译相同的安排不同语言标准的 header 是次要的技术债务，还是应该将这种情况视为错误？

Answer 1

ODR 在这里没有意义，因为不能保证您可以将不同版本的 C++ 语言的代码编译成一个二进制文件并使其按预期工作。

除了新的语言和库功能之外，新版本的语言将清理一些旧问题，进行一些调整以支持新功能，弃用其他内容等。其中一些更改可能会导致代码行为发生变化，可以编译的时候不编译，或者用新版本编译未修改的代码时不编译。

这些变化列在语言规范的“兼容性”附录中。