Каким образом линкер решает проблему с ODR для шаблонов?

#cpp #шаблоны_с++ #компиляция #линковка

Каким образом линкер решает проблему с ODR для шаблонов? Ведь в каждом translation
unit у нас должна быть инстанциация шаблона (т.е. в каждом объектном файле, который
линкер должен собрать).
    

Ответы

Ответ 1

Для шаблонов нет никакой "проблемы с ODR".
ODR также работает и для шаблонов:


  6.2 One-definition rule
  1. No translation unit shall contain more than one definition of any variable,
function, class type, enumeration type, or template.


т.е. в одной единице трансляции не может быть нескольких определений шаблона:

template struct Some {};    
template struct Some {};//Ошибка


Что касается определений в разных единицах трансляции (не только шаблоны), то они
могут появляться, если удовлетворяют ряду требований.


  
  There can be more than one definition of a class type (Clause 10),
  enumeration type (9.6), inline function with external linkage (9.1.6),
  inline variable with external linkage (9.1.6), class template (Clause
  12), non-static function template (12.6.6), concept (12.6.8), static
  data member of a class template (12.6.1.3), member function of a class
  template (12.6.1.1), or template  specialization for which some
  template parameters are not specified (12.8, 12.6.5) in a program
  provided that each definition appears in a different translation unit,
  and provided the definitions satisfy the following requirements. Given
  such an entity named D defined in more than one translation unit, then
  
  
  список требований, который вряд ли имеет смысл приводить в данном ответе, т.к.
предполагаем, что шаблон им всем удовлетворяет
  
  If D is a template and is defined in more than one translation unit,
  then the preceding requirements shall apply both to names from the
  template’s enclosing scope used in the template definition (12.7.3),
  and also to dependent names at the point of instantiation (12.7.2). If
  the definitions of D satisfy all these requirements, then the behavior
  is as if there were a single definition of D. [Note: The entity is
  still declared in multiple translation units, and 6.5 still applies to
  these declarations. In particular, lambda-expressions (7.5.5)
  appearing in the type of D may result in the different declarations
  having distinct types. — end note] If the definitions of D do not
  satisfy these requirements, then the behavior is undefined.


т.е. при множественном определении шаблона в разных единицах трансляции поведение
такое же, как если бы определение было всего одно.

Как конкретно это будет делать реализация стандарт не уточняет.
В C++ используется декорирование имен (name mangling, name decoration), поэтому при
инстанцировании шаблона с заданным набором аргументов, имена полученных определений
будут искажены. Одинаковые имена этих определений будут указывать на то, что это повторяющееся
определение, полученное при инстанцировании шаблона, соответственно линковщик в праве
оставить лишь одно из них, удалив всё лишнее.