使用共享库版本支持不同 ABI 的最佳实践是什么？

Question

我相信 MS 在 MSVC 的每个主要版本中都打破了他们的 C++ ABI。我不确定他们的次要版本。也就是说，如果您将 dll 的二进制版本发布到 public，您将需要发布多个版本 - 一个版本对应于您希望支持的每个 MSVC 主要版本。如果在您分发库后发布了新的 MSVC 次要版本，如果人们的应用是使用新版本的 MSVC 构建的，那么他们可以安全地使用您的库吗？

维基百科显示了 table 个 MSVC 版本 https://en.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Visual_C%2B%2B#cite_note-43

从 _MSC_VER 看来，Visual Studio 2015 和 Visual Studio 2017 具有相同的编译器主要版本 19。所以构建了一个 DLL Visual Studio 2015 应该可以与使用 Visual Studio 2017 构建的应用程序一起使用，对吗？

Answer 1

不同编译器版本的主要变化是 C/C++ 运行时。因此，例如，在 API 中传递 stream 或 FILE * 可能会造成麻烦，所以不要那样做。同样，不要 free 应用程序中在 DLL 中分配的内存，也不要在应用程序中删除在 DLL 中实例化的对象。反之亦然。

其他可能改变的是对象中成员变量的顺序/对齐方式/总大小、不同版本的编译器使用的名称修改方案，或者 vtable(s) 的布局在对象中（可能还有那些 vtables with the object 的位置，尤其是在使用多重或虚拟继承时）。

虽然隧道尽头有一些光。如果您准备将要在 API 中导出的 C++ class 包装在本质上看起来像 COM object 的东西中，那么您可以确保自己免受所有这些问题的影响。这是因为 Microsoft 已经有效地承诺不会更改此类对象的 vtable 布局，因为如果他们这样做，COM 就会崩溃。

这确实对如何使用此类 'COM-like' 对象施加了一些限制，但我稍后会谈到这一点。好消息是，您可以通过挑选最好的部分来避免实现成熟的 COM 对象所涉及的大部分繁重工作。例如，您可以执行以下操作。

首先，一个通用的、public、抽象的 class 允许我们为 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr:

提供自定义删除器

// Generic public class
class GenericPublicClass
{
public:
    // pseudo-destructor
    virtual void Destroy () = 0;

protected:
    // Protected, virtual destructor
    virtual ~GenericPublicClass () { }
};

// Custom deleter for std::unique_ptr and std::shared_ptr
typedef void (* GPCDeleterFP) (GenericPublicClass *);

void GPCDeleter (GenericPublicClass *obj)
{
    obj->Destroy ();
};

现在要由 DLL 导出的 class (MyPublicClass) 的 public 头文件:

// Demo public class - interface
class MyPublicClass;

extern "C" MyPublicClass *MyPublicClass_Create (int initial_x);

class MyPublicClass : public GenericPublicClass
{
public:
    virtual int Get_x () = 0;
    // ...

private:
    friend MyPublicClass *MyPublicClass_Create (int initial_x);
    friend class MyPublicClassImplementation;

    MyPublicClass () { }
    ~MyPublicClass () = 0 { }
};

接下来是MyPublicClass的实现，它是DLL私有的：

#include "stdio.h"

// Demo public class - implementation
class MyPublicClassImplementation : public MyPublicClass
{

public:

// Constructor
MyPublicClassImplementation (int initial_x)
{
    m_x = initial_x;
}

// Destructor
~MyPublicClassImplementation ()
{
    printf ("Destructor called\n");
    // ...
}

// MyPublicClass pseudo-destructor
void Destroy () override
{
    delete this;
}

// MyPublicClass public methods
int Get_x () override
{
    return m_x;
}

// ...

protected:
    // ...

private:
    int m_x;
    // ...
};

最后，一个简单的测试程序：

#include "stdio.h"
#include <memory>

int main ()
{
    std::unique_ptr <MyPublicClass, GPCDeleterFP> p1 (MyPublicClass_Create (42), GPCDeleter);
    int x1 = p1->Get_x ();
    printf ("%d\n", x1);
    std::shared_ptr <MyPublicClass> p2 (MyPublicClass_Create (84), GPCDeleter);
    int x2= p2->Get_x ();
    printf ("%d\n", x2);
}

输出：

42
84
Destructor called
Destructor called

注意事项：

MyPublicClass 的构造函数和析构函数被声明为 private，因为它们禁止 DLL 用户使用。这样可以确保 new 和 delete 使用相同版本的运行时库（即 DLL 使用的版本）。
class MyPublicClass 的对象是通过工厂函数 Create_MyPublicClass 创建的。这是声明 extern "C" 以避免名称修改问题。
All public MyPublicClass 的方法被声明为 virtual，同样是为了避免名称混淆问题。 MyPublicClassImplementation当然可以随心所欲
MyPublicClass 没有数据成员。它可以有（如果它们被声明为私有）但它不需要。

这样做的成本是：

您可能需要做很多包装。
使用 DLL 的应用程序无法从 DLL 导出的 classes 派生。
进行所有方法调用 virtual 以及将它们转发到底层实现（如果这是您最终要做的），将会有一些（轻微的）性能损失。对我来说，这是我最不担心的事情。
您不能将这些对象放入堆栈。

好的方面：

您可以在未来的版本中以几乎任何您喜欢的方式更改您的实现。
如果编译器供应商声称支持 COM，您可能可以混合搭配这些编译器供应商。您的 DLL 的用户可能会喜欢这个。

只有您才能判断这种方法是否值得付出努力。 LMK.

编辑：我在清理一些杂草时仔细考虑了这一点，并意识到它需要与 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 一起使用才能发挥作用。还可以通过使 public class 抽象化（如 COM 所做的那样）然后在 DLL 中的派生 class 中实现所有功能来改进它，因为这在实现时为您提供了更大的灵活性class。因此，我重新编写了上面的代码以包含这些更改，并更改了一些内容的名称以使意图更清楚。希望对大家有帮助。

使用共享库版本支持不同 ABI 的最佳实践是什么？

What is the best practice for supporting different ABIs with a shared library release?

c++

visual-c++

dll

shared-libraries

abi