避免多次编译内联函数的定义

Question

我在头文件中有一个非模板结构：

struct X {
    constexpr X() : /* ... */ { /* ... */ }
    constexpr void f() {
        // ...
    }
};

具有大小不等的功能。这用于很多不同的翻译单元，每个函数出现在多个目标文件中，以便它们在最终的可执行文件中被丢弃。

我想要的是将定义放在单个目标文件中，其他翻译单元可以内联函数或使用外部定义（类似于 C 中的 extern inline 语义）。我该怎么做？

它似乎适用于模板和 extern template:

namespace detail {

template<std::nullptr_t>
struct X_base {
    constexpr X_base() // ...
    constexpr void f() // ...
};

extern template struct X_base<nullptr>;

}

struct X : detail::X_base<nullptr> {
    using X_base::X_base;
};

// X.cpp
#include <X.hpp>

template struct detail::X_base<nullptr>;

但这是否有任何重大缺点（符号名称较长、难以阅读、需要文档等），或者是否有更简单的方法来做到这一点？

Answer 1

C++ 没有必须在一个翻译单元中发出并且因此肯定不需要在其他任何地方发出的内联函数的概念。（它根本没有发出目标代码的概念，但关键是没有语法说“我保证这个定义对其他人来说是 ODR-identical 除了它而且只有它带有这个标记。”这样编译器可以做到这一点。）

但是，您想要的行为是实现 C++20 modules 的明显方式：因为已知模块中内联函数的定义是唯一的定义，它可以而且应该发出一次，以防多个导入翻译单元需要它的 out-of-line 副本。（内联仍然是可能的，因为作为构建模块的一部分，定义以 compiler-internal 形式提供。）请记住，模块中 class 中定义的成员函数不会自动内联，尽管constexpr 仍然暗示它。

另一个丑陋的解决方法是使 non-inline wrappers 在常量计算之外使用，尽管如果有多个级别的 constexpr 函数可能会变得笨拙也可以在运行时使用。

避免多次编译内联函数的定义

Avoid compiling definition of inline function multiple times

c++

inline