在虚函数周围使用 #ifdef 预处理器会导致与库链接的程序中出现运行时错误

编程问答 2022-05-26

问题描述

我试图在虚拟函数周围使用 #ifdef 预处理器。代码的简化版本如下所示：

class Base
{
#ifdef ENABLE_FLAG
    virtual void function1();
#endif //ENABLE_FLAG

    virtual void function2();
    virtual void function3();
};

class Child : public Base
{
#ifdef  ENABLE_FLAG
    void function1() override;
#endif //ENABLE_FLAG

    void function2() override;
    void function3() override;
};

代码编译得很好。但是，当我的应用程序调用 Child::function3() 时，由于某种原因，它实际上最终调用了 Child::function2()。我认为预处理器以某种方式弄乱了虚拟表。

我在 Visual Studio 2017 中运行调试模式。我很好奇这个运行时问题的原因是什么。这是依赖于编译器的行为吗？

另一件值得注意的有趣事情是，如果我确保定义了 ENABLE_FLAG 并删除 Child 类中的 #ifdef 子句并将其保留在 Base 类中，那么编译器实际上是在抛出编译错误。它在这里有什么不同？

更新：这个类在主程序和库中都使用。

解决方法

虚拟函数列在每个类的表中 - virtual function table 或 vtable - 类的每个实例都包含一个指向该表的指针，该表本身包含指向该表的每个虚函数的指针类，按照它们在类声明中列出的顺序 (*)。 （如果您想查看，有大量介绍虚拟表的教程文章和视频。）

因此，如果您在启用该 #ifdef 的情况下编译程序的部分，并且使用该 #ifdef 不编译程序的另一部分 启用 - 不同部分看到的虚拟功能数量不同，vtables 将不同。这不应该发生，并导致您看到的问题。

所以不要那样做。您违反了名为 ODR 或 "One Definition Rule" 的非常严格的 C++ 规则。如果你这样做，一切都悬而未决——也就是说，任何事情都可能出错。

（关于 ODR 的奇怪之处：对于如此严格的关键规则，编译器（即整个编译系统）不需要以任何方式告诉您您违反了它。所以，真的，不要。

顺便说一句，所有库和主程序必须看到相同的类声明！上面关于 ODR 的那些东西？ C++ 标准不知道“库”——静态、动态或其他。对于它，只有程序和编译单元。 （这些“库”的东西只是编译系统为我们提供的一种便利。）所以所有规则都适用于整个程序——而 ODR 是最常在这里咬你的！ （正如你刚刚发现的......）

(*) 一阶近似，不包括多重继承...

c++inheritanceinheritancepreprocessorvirtual-functions