用LLVM-Clang隐式实例化私有C++模板的链接器错误

Question

免责声明:我知道模板是，通常是在头文件中实现的。请通读.

我有一个与C++模板相关的问题。我的代码在Windows下使用MSVC构建，但在Mac下不使用LLVM，但我不确定哪一个是错误的。

下面是一个简单的测试用例，由三个源文件组成：

• main.cpp #包括"templ.h“int main() { templ(1)；返回0；}
• templ.h 模板T templ(const T&)；
• templ.cpp #包括"templ.h“模板T templ(const T& t) {返回t；}/显式实例化模板int templ(const int&)；//隐式实例化void (){ templ(1)；}

如您所见，我希望函数模板的实现是私有的(即隐藏在.cpp文件中)。为了允许这样做，我必须在与其定义相同的翻译单元中实例化我的模板。在上面的例子中，我只实例化templ<int>。AFAIK，这是不寻常的，但完美的作物C++。

实际上，这段代码是用两个编译器构建的。但是，如果我注释掉显式实例化而只保留隐式实例化，编译器的行为就会有所不同。MSVC成功构建，但LLVM在以下链接器错误中失败：

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "int templ<int>(int const&)", referenced from:
      _main in main.cpp.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64

此外，只有在启用优化(例如-02)时才会发生该错误。

标准是怎么说的？这是LLVM已知的行为/bug吗？

我的LLVM版本是：

Apple LLVM version 5.1 (clang-503.0.40) (based on LLVM 3.4svn)
Target: x86_64-apple-darwin13.0.0
Thread model: posix

对不起，如果这是一个副本。很难选择正确的关键字。

Answer 1

这是正常的，也是预料之中的。

14个模板 6.类模板的函数模板、类模板的成员函数或类模板的静态数据成员应在隐式实例化(14.7.1)的每个翻译单元中定义，除非相应的专门化在某些翻译单元中显式实例化(14.7.2)；不需要诊断。

对于您的情况，这意味着当删除templ的显式实例化时，编译器可以

1. 通常由于同一TU中的隐式实例化而生成实例化；或
2. 内联对templ的调用，不生成任何外部可用的实体。

这两种行为都可以用于符合规范的实现。如果您确保某个地方有一个显式实例化，那么任何一个都会生成有效的对象代码。如果你不这样做，你可能会犯错，也可能不会出错，这是你自己的错。