当没有创建类的实例时，标准是否允许隐式虚拟析构函数不被隐式定义？

Question

在考虑这个问题的时候，我偶然发现了一些我不明白的东西。

标准说..。

[class.dtor]/4 如果类没有用户声明的析构函数，则析构函数将隐式声明为默认值。隐式声明的析构函数是其类的内联公共成员。[class.dtor]/10 ..。如果一个类有一个带有虚拟析构函数的基类，那么它的析构函数(不管是用户声明的还是隐式声明的)都是虚拟的。[class.dtor]/7 默认且未定义为已删除的析构函数在odr使用时或在第一次声明后显式默认时被隐式定义。[basic.def.odr]/3 ..。如果虚拟成员函数不是纯的，则使用odr。..。

所以现在我想知道这段代码是否应该编译：

#include <memory>

struct Base {
    virtual ~Base() = default;
};

struct Bar;
struct Foo : Base {
    std::unique_ptr<Bar> bar_{};
};

https://godbolt.org/z/B0wvzd

我认为~Foo()必须被隐式定义，因为它是虚拟的，但是它不会编译，因为Bar在这个TU中是不完整的。然而，代码在所有主要编译器中都会编译。

我遗漏了什么？

Answer 1

好的，既然这个问题已经被发布的各种答案和评论澄清了，让我再试一次回答它。引用是对C++17标准的引用。

OP代码的问题是，Foo有一个非纯的虚拟析构函数，并且所有非纯虚拟函数都隐式地使用odr (basic.def.odr/3)。由于析构函数是使用odr的，所以实现似乎必须生成一个定义(class.dtor/7)，并且该定义必须导致std::default_delete<Bar>::operator()的实例化，这使得程序由于Bar是不完整的而导致格式错误(惟一的e.ptr.dltr.dflt/4)。那么为什么编译器不产生诊断呢？

我认为，class.dtor/7的措辞存在问题，其内容如下，迄今更新的标准版本中未作实质性改动：

默认且未定义为已删除的析构函数在odr使用(6.2)或第一次声明后显式默认时将被隐式定义。

Foo::~Foo的隐式定义是什么时候生成的？它是生成“当”Foo::~Foo是odr-使用。但是..。什么时候使用Foo::~Foo odr？

很明显，“什么时候”并不是指物理时间，很可能意味着“哪里”。这大概意味着：

• 如果析构函数是由表达式使用的，则必须在表达式出现的转换单元中生成定义，并且
• 如果析构函数是用于类模板的，那么tem.point/1也会应用。

但是对于一个隐含的odr--使用一个虚拟析构函数，这完全是因为它是虚拟的，它在哪里使用呢？解释它的一种方法是，在出现类Foo定义的每个翻译单元中，Foo::~Foo被认为是odr--在该翻译单元中使用，编译器必须在该翻译单元中生成定义。如果是这样的话，那么您的程序需要一个诊断。

另一种解释它的方法是，由于标准没有定义任何发生隐含odr使用的地方，因此它被认为是未指定的，并且实现可以选择在哪里定义析构函数，甚至根本不定义。(也就是说，如果" where“指的是"where"，而”where“指的是”发生odr使用的一组地方“，则没有具体说明该集合实际上是什么，而且可能是空的。)实际上，编译器可能在翻译单元中定义析构函数，其中“odr--由vtable使用”(我将其放入引号中，因为技术上标准没有定义vtable的概念，因此vtable不能真正使用odr--使用任何东西)，vtable是“odr--被某些表达式使用”，例如构造函数的潜在调用、dynamic_cast、typeid和涉及Foo的异常处理。如果您不做任何这些事情，编译器就不会在TU中隐式地定义虚拟析构函数。

我认为，标准措词可能应该修改，以便编纂现有的做法，即标准应说明在什么地方发生了隐含的odr-使用虚拟函数。(而且，如果实现决定答案是“无处的”，则不应该允许它将程序视为basic.def.odr/4下格式不良的NDR，这将是错误的。)

Answer 2

所以现在我想知道这段代码是否应该编译：

你是不是想知道这个完整的程序“应该”编译

void f();
void g() { auto ff = &f; }
int main() {}

如果您假设它会编译，那么“多少次”您得出的结论是代码将编译？(它应该编译的是一个单一的真理，还是一个双重独立的真理？)

1. f()是以一种非使用的方式“使用”的(地址分配给了优化后的局部变量)。

g():
        ret

1. g()本身甚至没有被使用

任何“哑”链接器都可以看到，因为不需要g()，所以不需要f()；这是假设“哑”编译器会假设g()中甚至需要f()！

然而，(**f()**)未声明的函数显然是ODR使用的。您是期望实现行为，还是“好奇”并提出有关它的问题？

如果您预期没有错误，那么您可能应该重新考虑整个"ODR-use违规得到编译器的传递让我感到奇怪“的事情。

实现不诊断缺乏定义，他们不需要做一个工作的程序。

它们需要什么取决于实现的巧妙性，因为很明显，如果不需要f()的g()被隐藏在复杂的代码中，那么上面的论点就会变得更加复杂。我故意给出一个简单的例子，一个在-O0有效的例子。

[注意:这是g()在-O0级别的程序集

g():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     QWORD PTR [rbp-8], OFFSET FLAT:_Z1fv
        nop
        pop     rbp
        ret

如您所见，不依赖于符号f()。

知识取决于优化级别和代码生成时提供的数据量(同时编译多个翻译单元可能会有所帮助)。

对于非虚拟函数，所需的对象(另一个函数或使用该函数地址初始化的全局对象)需要该函数(即命名)。

对于虚拟函数来说，获取知识要困难得多:知道一个重载者不会被调用，并不像对一个非重载函数(包括一个非虚拟函数)那样简单，因为当对一个(G)值进行虚拟调用时，可以通过“延迟绑定”来调用一个过载者。

编译器可能能够或可能无法精确地确定哪些虚拟函数永远不需要，这取决于程序的复杂性(停止程序问题表明它们永远不会准确地知道所有程序)，但是从未明显实例化的对象的非静态成员函数并不需要。