C++ 未导出的虚拟函数在其他项目的派生类中导致LNK2001

我发现了这个关于虚拟函数和DLL的小把戏，并想与大家分享我对它的了解

假设您有两个项目，分别称为

Alpha

和

Bravo

Alpha

构建为DLL，

Bravo

引用它。现在，在

Alpha

中，您有了基类：

头文件：（Alpha.h）

Cpp文件：（Alpha.Cpp）

现在，

Alpha

成功构建，生成了它的DLL，并继续它的快乐之路。然后，您进入build

Bravo

，您将得到

LNK2001-未解析的外部符号基类：：Foo（）

，即使您从未实际使用过它

---

那么，发生了什么？如果我们从未调用

Foo（）

，为什么会生成链接器错误？

这是由于链接器如何填充虚拟表造成的。当您链接

Alpha

时，它既有虚拟函数的声明，又知道

Foo（）

的汇编代码在哪里，因此它只是用汇编代码的地址填充基类的虚拟表。但是，由于未导出

Foo（）

，因此它不会将函数的条目添加到相应的库中。因此，例如，如果使用注释编译DLL和静态库，它们可能会如下所示：

Alpha.dll：

# this is BaseClass's virtual table, located at some random address only known internally
0x00002000 # Function address of ~BaseClass()
0x00004000 # Function address of Foo()

# This is the machine code for Foo(), located at address 0x00004000
mov eax, [ebx]
add eax, ecx
...

Alpha.lib：

# Exports:
BaseClass()@BaseClass  : 0x00001000 # Address in the DLL of the constructor
~BaseClass()@BaseClass : 0x00002000 # Address in the DLL of the destructor

当它转到link

Bravo

时，它知道需要将

Foo（）

的条目添加到DerivedClass的虚拟表中。（它知道，因为编译器在读取包含的头时告诉它。）因此，首先，链接器查找名为

Foo（）@DerivedClass

的编译函数。没有，因此它会查找名为

Foo（）@BaseClass

的编译函数。但是，静态库没有

Foo（）@BaseClass

的条目，因为

Alpha

没有导出它。因此，链接器找不到

Foo（）@BaseClass

的任何条目，因此无法使用

Foo（）

的函数地址填充DerivedClass的虚拟表

---

这意味着您将在下游项目中获得链接器错误。这还意味着，如果

DerivedClass

为

Foo（）

提供了一个实现，则除非该实现尝试调用基类的实现，否则不会发生此链接器错误。但是，解决此问题的正确方法是确保导出一个类中的所有虚拟函数，该类可能在下游项目中具有派生类（或者导出该类，或者导出该类本身）。

构造函数是内联的。尝试删除构造函数的内联定义，并在链接到DLL的转换单元中显式定义构造函数。在我看来，因为构造函数是内联定义的，所以当编译Bravo时，它会尝试构建基类，因此它需要对基虚拟方法的引用。虽然这似乎仍然可以工作，但虚拟基方法也是内联的。@SamVarshavchik是的，但是编译器/链接器不需要内联它，即使您添加了内联关键字。另外，这些函数之所以能够内联，是因为我编写的函数足够短，可以用作没有多余代码的示例。我看不出编译器可以不内联所有函数。当翻译单元包含此头文件时，编译器无法确定其他翻译单元是否也会看到相同的类声明，因此会发出构造函数和虚拟方法，因为它是构造虚拟分派表所必需的。因此，在我看来，编译器在编译“Bravo”时必须内联所有内容（这里，“内联”意味着将函数的代码作为翻译单元的一部分发出，而不是在某个调用点进行实际内联）。谢谢你指出错误。等等，你是说显示的代码实际上并没有再现编译错误，只是代表了实际失败的代码吗？如果是这样，这将是由于未能提供详细信息而结束此问题的理由。仅仅“解释”有问题的代码是不够的。如果DerivedClass实现了Foo（），您仍然需要对BaseClass:：Foo的引用来作为构造和销毁的一部分。@RaymondChen实际上，不，您不需要。（尝试将Foo（）的实现添加到派生类中，这样可以很好地构建。）虚拟表在链接时填充，如果派生类有Foo（）的实现，那么它就不需要费心寻找基类的Foo（），因为它有它需要的实现的地址。构造函数所做的就是将vptr设置为实例化类的虚拟表地址。我的错误。我认为vtable交换发生在派生的析构函数中，这意味着派生需要能够访问基类的vtable。但是交换实际上发生在基类的析构函数的开头。

#include "Alpha.h"
#include <cstdio>

class DerivedClass : public BaseClass
{
public:
  DerivedClass() : BaseClass() {}
  virtual ~DerivedClass() {}
};

int main()
{
  DerivedClass* derived = new DerivedClass();
  printf( "Created instance of derived class.\n" );
  delete derived;
  return 0;
}

# this is BaseClass's virtual table, located at some random address only known internally
0x00002000 # Function address of ~BaseClass()
0x00004000 # Function address of Foo()

# This is the machine code for Foo(), located at address 0x00004000
mov eax, [ebx]
add eax, ecx
...

# Exports:
BaseClass()@BaseClass  : 0x00001000 # Address in the DLL of the constructor
~BaseClass()@BaseClass : 0x00002000 # Address in the DLL of the destructor