VS2019 和 _NO_CRT_STDIO_INLINE，这个怪人怎么解释？

Question

请在下面查看我的短代码。

包装器.h

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>

extern"C" int mm_printfA(const char *fmt, ...);
extern"C" int mm_printfW(const wchar_t *fmt, ...);

包装器.cpp

#include "pwrapper.h"

int mm_printfA(const char *fmt, ...)
{
    va_list args;
    va_start(args, fmt);

    int ret = vprintf(fmt, args);

    va_end(args);
    return ret;
}

int mm_printfW(const wchar_t *fmt, ...)
{
    va_list args;
    va_start(args, fmt);
    
    int ret = vwprintf(fmt, args);
    
    va_end(args);
    return ret;
}

main.cpp

#include "pwrapper.h"

// cl /MT /D _NO_CRT_STDIO_INLINE main.cpp pwrapper.cpp

void main()
{
    mm_printfA("What is %d?\n", 123);
}

#if 0
void usedull()
{
    vprintf(NULL, NULL);
    vwprintf(NULL, NULL);
}
#endif

由于某种原因，我需要用_NO_CRT_STDIO_INLINE编译它，像这样：

cl /MT /D _NO_CRT_STDIO_INLINE main.cpp pwrapper.cpp

但链接阶段无法说出未解析的外部符号 vwprintf 和 vprintf。

我发现一个非常奇怪的解决方法是：启用usedull() 函数体——尽管从未被调用，并且通过pwrapper.lib 链接，使用下面的 bb.bat：

@setlocal EnableDelayedExpansion
@set CFLAGS=/D _NO_CRT_STDIO_INLINE

cl /nologo /c /MT %CFLAGS% pwrapper.cpp
@if errorlevel 1 exit /b 4

lib /nologo  /out:pwrapper.lib pwrapper.obj
@if errorlevel 1 exit /b 4

cl /nologo /c /MT  main.cpp
@if errorlevel 1 exit /b 4

link /nologo main.obj pwrapper.lib
@if errorlevel 1 exit /b 4

嗯，这确实有效，但为什么呢？

这不是一个令人愉快的解决方法，因为每个 exe 项目都需要包含一个“无用的”usedull() 函数。那么，有没有更好的办法呢？

我真的不知道为什么这种解决方法有效，非常欢迎对其进行解释。

Answer 1

简而言之：

• 用-D _NO_CRT_STDIO_INLINE 编译pwrapper.cpp 告诉编译器您将在链接时提供自己的vprintf 和vwprintf 实现，并且
• 编译main.cpp 没有 -D _NO_CRT_STDIO_INLINE 告诉编译器包含vprintf 和vwprintf 的实现，它们在链接时使用以满足来自usedull() 和@987654337 的引用@/mm_printfW

所以，这种特殊的组合可以在链接时解析所有未定义的符号。但是，请参阅下面的更多讨论。

讨论

在stdio.h 中，vprintf（我将重点介绍，但vwprintf 的配置方式相同）定义如下：

_Check_return_opt_
_CRT_STDIO_INLINE int __CRTDECL vprintf(
    _In_z_ _Printf_format_string_ char const* const _Format,
                                  va_list           _ArgList
    )
#if defined _NO_CRT_STDIO_INLINE
;
#else
{
    return _vfprintf_l(stdout, _Format, NULL, _ArgList);
}
#endif

请注意，如果定义了_NO_CRT_STDIO_INLINE，这将成为前向声明，而如果未定义，则整个正文将包含在包含translation unit的编译中。

另外，corecrt_stdio_config.h中是否定义了_NO_CRT_STDIO_INLINE决定了_CRT_STDIO_INLINE的值；如果定义了，则_CRT_STDIO_INLINE定义为空，否则定义为__inline。

将这些放在一起，如果未定义 _NO_CRT_STDIO_INLINE，这些函数将成为 inline expansion 的候选函数，否则需要在链接时提供该函数的单独实现。

默认编译

以上内容适用于您正在使用的特定编译和链接调用，因为如果不进行优化，编译器只会将该函数包含在 main.obj 的编译中。您可以使用dumpbin 看到这一点；运行dumpbin -symbols main.obj | find "| vprintf" 打印：

01D 00000000 SECT8  notype ()    External     | vprintf

表明main.obj 提供vprintf 作为外部可用符号。

检查pwrapper.obj，我们得到：

00A 00000000 UNDEF  notype ()    External     | vprintf

表明vprintf 在此目标文件中未定义，需要在链接时提供。

内联扩展优化

但是，如果我们更改optimisation option for inline expansion，我们会得到不同的结果。甚至使用第一级优化（-Ob1，包含在-O1 和-O2），如下所示：

cl -c -Ob1 main.cpp

使编译器将vprintf的主体直接合并到usedull中，并去掉vprintf的单独实现，可以使用dumpbin确认。因此，正如您现在所期望的那样，尝试将 main.obj 和 pwrapper.obj 链接在一起将再次给出您原来的错误：

pwrapper.obj : error LNK2019: unresolved external symbol vwprintf referenced in function mm_printfW
pwrapper.obj : error LNK2019: unresolved external symbol vprintf referenced in function mm_printfA
main.exe : fatal error LNK1120: 2 unresolved externals

多个实现？

因此，很明显，使用-D _NO_CRT_STDIO_INLINE 编译这两个文件将失败，因为将没有相关方法的实现。如果两者都编译没有这个定义呢？

如果我们检查目标文件，两者都定义了vprintf 的符号：

01D 00000000 SECT8  notype ()    External     | vprintf

和：

01A 00000000 SECT7  notype ()    External     | vprintf

在正常情况下会由于multiple definitions of a symbol 和违反One Definition Rule 而导致错误。但是，在执行内联扩展时，编译器和链接器会为您提供支持。根据2：

编译器可以将其创建为多个翻译单元中的可调用函数，而不是扩展头文件中定义的内联函数。编译器为链接器标记生成的函数，以防止违反单一定义规则 (ODR)。