Visual C++ 中的 extern 模板存在漏洞吗？

Question

给定以下代码：

//header.h
template <class T>
class Foo
{
public:
  Foo(T t) : t(t) {}
  T t;
};

//source1.cpp:
#include "header.h"
extern template class Foo<int>;
int main()
{
  Foo<int> f(42);
}

据我理解，这个程序不应该链接，因为任何地方都没有定义 class Foo<int> （extern template 应该可以防止这种情况）。然而，在 VC++ 11（Visual Studio 2012）中，它确实可以编译和链接。在 GCC 中则不行。

source1.cpp:(.text+0x15): undefined reference to `Foo<int>::Foo(int)'

如果我链接source2.cpp，它就能正常工作（正如我所期望的那样）:

#include "header.h"
template class Foo<int>;

根据这篇博客文章，自VC10版本以来支持extern template。 http://blogs.msdn.com/b/vcblog/archive/2011/09/12/10209291.aspx 另外，是否有一种方法可以在Windows / Visual Studio上列出目标文件中的名称？在Linux上我会这样做：

$ nm source1.o
U _ZN3FooIiEC1Ei      <- "U" means that this symbol is undefined.
0000000000000000 T main

- knatten

Answer 1

C++11 14.7.2/10 "显式实例化"指出：

除了内联函数和类模板特化之外，显式实例化声明会抑制它们引用的实体的隐式实例化。

而你类模板Foo<T>中的构造函数是内联的。 如果您按以下方式结构化头文件，则VS2012将按您的期望工作：

//header.h
template <class T>
class Foo
{
public:
  Foo(T t);
  T t;
};

template <class T>
Foo<T>::Foo(T t) : t(t) 
{
}

为了避免构造函数成为内联函数，需要进行一些处理。

我引用的标准中包含以下注释：

[注意：意图是，作为显式实例化声明对象的内联函数在odr-used（3.2）时仍将被隐式实例化，以便可以考虑其主体进行内联，但不会在翻译单元中生成内联函数的out-of-line副本。- end note]

当将ctor内联时查看所创建的汇编代码，即使在使用优化编译示例时永远不会调用ctor，也会在目标文件中放置ctor的out-of-line副本，因此MSVC似乎没有遵循标准的意图。然而，注释并非规范性文件，因此我认为MSVC的行为是符合标准的。

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关于您的附加问题，如何从使用MSVC构建的目标文件中转储符号，您可以使用dumpbin实用程序：

使用非内联构造函数编译示例时：

dumpbin /symbols test.obj

...

008 00000000 UNDEF  notype ()    External     | ??0?$Foo@H@@QAE@H@Z (public: __thiscall Foo<int>::Foo<int>(int))
             ^^^^^
...

将带有内联构造函数的示例编译：

00A 00000000 SECT4  notype ()    External     | ??0?$Foo@H@@QAE@H@Z (public: __thiscall Foo<int>::Foo<int>(int))
             ^^^^^

- Michael Burr

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啊，内联，我没想到那个。这就解释了。 - knatten