C++ 继承和动态库答案

【问题标题】：C++ Inheritance and dynamic librariesC++ 继承和动态库
【发布时间】：2017-04-13 16:35:11
【问题描述】：

想法如下。我有一个库版本 1，其类如下所示：

class MY_EXPORT MyClass
{
public:
    virtual void myMethod(int p1);
}

在版本 2 中，该类被修改为：

class MY_EXPORT MyClass
{
public:
    virtual void myMethod(int p1);
    virtual void myMethod2(int p1, int p2);
}

//implementation of myMethod2 in cpp file
void MyClass::myMethod2(int p1, int p2)
{
    myMethod(p1);
    //...
}

现在想象一个用户编译了版本 1 的库，并通过覆盖 myMethod 扩展了 MyClass。现在他将库更新到版本 2，无需重新编译。让我们进一步假设动态链接器仍然成功地找到并加载了库。

问题是，如果我在库中的某个地方调用方法instance->myMethod2(1, 2); som，它会起作用，还是应用程序会崩溃？在这两种情况下，类都没有成员，因此大小相同。

【问题讨论】：

由于继承的类不知道改变的接口，它的虚拟表中不会有关于它的信息。这将导致未定义的行为。简而言之：如果接口发生变化，需要重新编译依赖于这些接口的应用程序。

标签： c++ shared-libraries virtual-functions

【解决方案1】：

我认为没有必要猜测该应用程序是否会崩溃，行为未定义。必须重新编译应用程序，因为库中的 ABI 发生了变化。

当库调用instance->myMethod2(1, 2); 时，它必须通过在应用程序代码中创建的虚拟表，假设只有一个虚拟方法：myMethod。从那时起，您将获得未定义的行为。简而言之，当库 ABI 发生变化时，您必须重新编译您的应用程序。

【讨论】：

崩溃实际上是首选，因为此时没有歧义，你知道你有未定义的行为。
@MarkRansom 是的，它已被提供，但在某些情况下它可能会默默地工作并做错事，甚至完全符合预期。

【解决方案2】：

KDE C++ ABI guidelines明确禁止此类更改。派生类的虚拟表将不包含新方法的地址，因此对派生类对象的这些方法的虚拟调用将崩溃。

【讨论】：

【解决方案3】：

通过更改类的定义而不重新编译，您违反了One Definition Rule。未重新编译的用户正在使用旧定义，而您的库正在使用新定义。这会导致未定义的行为。

要了解这可能如何体现，请考虑使用 VTable 调度函数调用的虚拟函数的典型实现。库用户已经派生了一个类，而这个派生类在 VTable 中只有一个函数。如果一个指向这个类的指针或引用被传递到库中，并且库尝试调用第二个函数，它将尝试访问一个不存在的 VTable 条目。这几乎总是会导致崩溃，尽管在涉及未定义的行为时没有任何保证。

【讨论】：