7.3 Неявная связь

В C++ существуют несколько конструкций, которые требуют места в объектном файле, но не связаны однозначно с единичным блоком трансляции. Мы называем такие конструкции «неявными». Обычно такие конструкции генерируются там, где они нужны, хотя иногда мы можем действовать более хитро.

Встроенные функции

Встроенные функции обычно определяются в файле заголовка, который может быть включён во многих разных компиляциях. В идеале они обычно могут быть встроены, но иногда необходима внедренная копия, если адрес функции взят или если встроенное встраивание не удаётся. В общем случае мы генерируем внедренную копию во всех блоках трансляции, где она нужна. В качестве исключения, мы генерируем только встроенные виртуальные функции с vtable, так как это всегда требует копии.

Локальные статические переменные и строковые константы, используемые во встроенной функции, также считаются имеющими неявную связь, так как они должны быть общими для всех встроенных и внедренных экземпляров функции.

VTable

В большинстве компиляторов виртуальные функции C++ реализуются с помощью таблицы поиска, известной как vtable. Vtable содержит указатели на виртуальные функции, предоставляемые классом, и каждый объект класса содержит указатель на свою vtable (или vtables, в некоторых ситуациях множественного наследования). Если класс объявляет какие-либо не встроенные, не чистые виртуальные функции, то первая из них выбирается в качестве «ключевого метода» для класса, и vtable генерируется только в том блоке трансляции, где определён ключевой метод.

Примечание: Если выбранный ключевой метод позже определён как встроенный, vtable всё равно генерируется в каждом блоке трансляции, который его определяет. Убедитесь, что все встроенные виртуальные функции объявлены встроенными в теле класса, даже если они не определены там.

type_info объекты

C++ требует, чтобы информация о типах была записана для реализации ‘dynamic_cast’, ‘typeid’ и обработки исключений. Для полиморфных классов (классов с виртуальными функциями) объект ‘type_info’ записывается вместе с vtable, чтобы ‘dynamic_cast’ мог определить динамический тип объекта класса во время выполнения. Для всех других типов мы записываем объект ‘type_info’, когда он используется: при применении ‘typeid’ к выражению, выбрасывании объекта или ссылке на тип в блоке catch или спецификации исключения.

Шаблонные экземпляры

Практически всё в этой секции также относится к шаблонным экземплярам, но есть и другие варианты. См. Где шаблон?.

При использовании с GNU ld версии 2.8 или новее на системе ELF, такой как GNU/Linux или Solaris 2, или на Microsoft Windows, дублируемые копии этих конструкций будут отброшены на этапе компоновки. Это известно как поддержка COMDAT.

На целевых платформах, которые не поддерживают COMDAT, но поддерживают слабые символы, GCC использует их. Таким образом, одна копия перекрывает все остальные, но неиспользуемые копии всё ещё занимают место в исполняемом файле.

Для платформ, которые не поддерживают ни COMDAT, ни слабые символы, большинство сущностей с неявной связью генерируются как локальные символы, чтобы избежать ошибок дублирования определения от компоновщика. Однако это не происходит для локальных статических переменных во встроенных функциях, так как наличие нескольких копий почти наверняка нарушит работу.

См. Объявления и определения в одном заголовке, для другого способа управления размещением этих конструкций.

Далее: Интерфейс C++, Предыдущее: Ограниченные указатели, Вверх: Расширения C++ [Содержание][Индекс]