为什么调用纯虚函数会导致链接错误而非编译错误？

Question

让我有些惊讶的是这个程序：

struct A {
  virtual void a()=0;
};

struct B : public A {
  void a() {}
};

int main() {
  B b;
  b.a(); // OK, call B::a()
  b.A::a(); // linker error?
}

我遇到了这个错误（gcc 4.4）：

/tmp/ccfOGuBJ.o: In function `main':
test.cc:(.text+0x28): undefined reference to `A::a()'
collect2: ld returned 1 exit status

(clang 7.0.0)

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "A::a()", referenced from:
      _main in test-440cc5.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

我原本以为调用一个被声明为已删除的纯函数会产生显式错误，而不是隐式错误。标准中是否区分“不在此翻译单元中的函数”和“不在任何翻译单元中的函数”?

需要注意的是，在§10.4中没有直接调用纯虚函数的说明。

- OmnipotentEntity

Answer 1

纯虚函数可以有函数体。因此，错误是链接错误，因为您未提供函数体。

- Remus Rusanu

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啊，标准在这种情况下有点误导人，因为它有一行代码：virtual void f() = 0 { }; // ill-formed。这是正确的，但让我误以为纯虚函数不能有实现，而不是简单地混合这些语法不受支持。谢谢！ - OmnipotentEntity

Answer 2

将函数标记为纯虚函数并不意味着该函数没有实现。这只意味着从您派生的类必须覆盖此特定成员函数或保持抽象。特别地，对于从您派生的类继承和使用的纯虚函数提供实现是完全合法的。

这就是为什么在链接阶段之前无法检测到实现的存在（或不存在）：您可以在单独的翻译单位中提供实现，因此编译器可能不知道它的存在。

- Sergey Kalinichenko

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一个很好的纯虚函数的例子，甚至需要被实现的是某个基类的纯虚析构函数。 - Daniel Jour

“这只是意味着从您的类派生的类必须覆盖此特定成员函数[...]”，除非派生类本身是抽象的。 - Christian Hackl