为什么这个虚拟析构函数会触发一个未解析的外部？答案

【问题标题】：Why does this virtual destructor trigger an unresolved external?为什么这个虚拟析构函数会触发一个未解析的外部？
【发布时间】：2011-04-03 09:53:36
【问题描述】：

考虑以下几点：

在X.h：

class X
{
    X();
    virtual ~X();
};

X.cpp：

#include "X.h"

X::X()
{}

尝试构建它（我正在使用 .dll 目标来避免丢失的 main 错误，并且我正在使用 Visual Studio 2010）：

错误 1 错误 LNK2001: 无法解析的外部符号“private: virtual __thiscall X::~X(void)” (??1X@@EAE@XZ)

不过，小的修改会导致构建成功：

X.h：

class X
{
    inline X(); // Now inlined, and everything builds
    virtual ~X();
};

或

X.h：

class X
{
    X();
    ~X(); // No longer virtual, and everything builds
};

当 .dtor 是虚拟的或 .ctor 未内联时，是什么导致链接器中未解析的外部？

编辑：

或者，也许更有趣的是，如果我将析构函数设为非虚拟，或者如果我内联构造函数，为什么我不得到一个未解析的外部？

【问题讨论】：

我确定我理解问题/变体，但底线是：如果要调用它，它需要一个定义。在您的第一个变体中，您从未定义析构函数，这正是错误所说的。我看不到变体是如何构建的，因为我仍然看不到构造函数或析构函数的定义。
但他们确实如此。因此我的困惑。这是一个非常简单的代码示例，我的同事都没有对此行为给出明确的答案。最好的猜测是某些东西是未定义的，我们最终会进入特定于供应商的领域，但我很好奇究竟是什么未定义会触发不同的行为。
除非您向我们展示您正在构建的所有内容，否则无法告诉我们！
@Martin York：这就是我正在构建的一切！字面上地！好的，我可能在其中一个文件前省略了回车，但说真的，这就是项目中的所有内容。您可以在 20 秒内将其复制到您自己的暂存库中。就是这么简单。
在第一个中它需要析构函数的地址来构建虚拟表。在第二个中：由于从未实际构建构造函数，因此它永远不需要构建虚拟表，因此不需要析构函数的地址。在第三个中，我们在构建构造函数时不需要析构函数的地址（因为它不再在虚拟表中）；。

标签： c++ destructor unresolved-external virtual-functions

【解决方案1】：

情况一：

你有构造函数的代码。
因此它将构造函数构建到目标文件中。构造函数需要将析构函数的地址放入虚拟表中，因为找不到它构造函数无法构建。

情况2：（内联构造函数）

编译器决定它不需要构建构造函数（因为它将被内联）。
因此它不会植入任何代码，因此不需要析构函数的地址。

如果你实例化一个 X 类型的对象，它会再次报错。

情况3：（非虚析构函数）

你不需要析构函数的地址来构建构造函数。
所以它不会抱怨。

如果你实例化一个 X 类型的对象，它会报错。

【讨论】：

【解决方案2】：

你需要给虚拟析构函数一个主体：


class X
{
    X();
    virtual ~X() {}
};

【讨论】：

感谢您的建议，但这不是一个 plz-send-teh-codez how-do-i-get-rid-of-the-error 问题。相反，这是一个关于更密切地理解我们赖以谋生的工具的问题。

【解决方案3】：

在 C++ 中，函数必须定义当且仅当它们在您的程序中使用（参见 3.2/2 中的 ODR）。通常，如果从潜在评估的表达式中调用非虚函数，则使用。任何非纯虚函数都被视为无条件使用。当[非虚拟]特殊成员函数被使用时，定义在语言标准的专用位置。以此类推。

在您的第一个示例中，您将析构函数声明为非纯虚函数。这立即意味着您的析构函数在您的程序中使用。反过来，这意味着需要该析构函数的定义。你没有提供定义，所以编译器报错。
在您的 third 示例中，析构函数是非虚拟的。由于您没有在程序中使用析构函数，因此不需要定义并且代码可以编译（参见 12.4 了解析构函数的使用的详细描述）。
在您的 second 示例中，您正在处理实现的一个怪癖，这是由内联构造函数这一事实触发的。由于析构函数是非纯虚函数，因此需要定义。但是，您的编译器未能检测到错误，这就是代码似乎编译成功的原因。您可以在实现的细节中挖掘此行为的原因，但从 C++ 的角度来看，此示例与第一个示例一样，原因完全相同。

【讨论】：

【解决方案4】：

第一个问题的答案，

是什么导致未解决的外部 .dtor 为虚拟时的链接器或者当 .ctor 没有内联？

...很简单，你没有析构函数的定义。

现在你的第二个问题更有趣了：

为什么我没有得到一个未解决的如果我制作析构函数，则为外部非虚拟的，或者如果我内联构造函数？

原因是你的编译器不需要X 的析构函数，因为你从未实例化X，所以它把你的整个类都扔掉了。如果你尝试编译这个程序，你会得到一个未解析的外部：

class X
{
public:
    X();
     ~X();
};

X::X() {};

int main()
{
    X x;
    return 0;
}

但是如果你注释掉X x;，它会编译得很好，正如你所观察到的。

现在让我们回到为什么如果析构函数 if virtual 则它不会编译。我在这里推测，但我相信原因是因为你有一个虚拟析构函数，X 现在是一个多态类。为了在内存中布局多态类，使用vtable 实现多态的编译器需要每个虚函数的地址。你还没有实现X::~X，所以一个未解决的外部结果。

为什么编译器不像 X 不是多态类时那样直接丢弃 X？这里有更多的猜测。但我预计原因是因为即使您没有直接实例化X，也不能确定您的代码中没有任何地方可以使用X，伪装成其他东西。例如，考虑一个抽象基类。在这种情况下，您永远不会直接实例化Base，Derived 的代码可能在一个完全独立的翻译单元中。所以当编译器拿到这个多态类时，即使它不知道你实例化了它，它也不能丢弃它。

【讨论】：

【解决方案5】：

这些还不是一个完整的程序（甚至是一个完整的 DLL）。当您收到错误时，实际上是在帮助您，因为 X 在没有 ~X() 的定义的情况下无法使用

这意味着这个特定的编译器实例在某些情况下需要一个定义。即使它编译了，它也不会做任何事情。

【讨论】：

这是一个提炼样本，询问观察到的特定行为。我对使它成为一个完整的程序不感兴趣，我有兴趣了解它为什么在观察到的情况下构建和不构建。
由于编译器特定的特性，它无法构建。它可能应该有，因为您从不破坏 X，并且它也可能只是删除了所有代码，因为它从未被调用过。但是，它没有。写的类没有意义，不编译也没关系。

【解决方案6】：

我怀疑这是实现定义的行为。这就是为什么

$10.3/8- "声明了一个虚函数在一个类中应定义，或在该类中声明为纯（10.4），或两个都;但不需要诊断 (3.2)。”

GCC 给出了如下错误，这再次（至少对我而言）高度暗示了实现虚函数的非标准实现细节

/home/OyXDcE/ccS7g3Vl.o：在函数中 X::X()': prog.cpp:(.text+0x6): undefined reference tovtable for X' /home/OyXDcE/ccS7g3Vl.o：在函数中 X::X()': prog.cpp:(.text+0x16): undefined reference tovtable for X' collect2: ld 返回 1 个退出状态

如果真的需要编译器对 OP 代码进行诊断，我感到很困惑，所以考虑发布这个，即使我冒着投反对票的风险:)。当然，我猜应该是一个好的编译器。

【讨论】：

【解决方案7】：

您可能会侥幸逃脱，因为 constr 和 destr 都是私有的 - 如果您的构建中没有对类 X 的其他引用，那么编译器可能会推断 destr 不是必需的，因此没有定义大佬。

这并没有向我解释为什么案例 1 失败而 2 和 3 构建正常。想知道如果两者都公开会发生什么？

【讨论】：

我看到 Martin York 在上面已经完美地解释了这一点。