g ++编译到目标文件时跳过函数 功能模板实例化

问题描述

解决方案可能微不足道，但是我找不到。我试图用Google搜索它，但是没有运气。

我正在在Linux上使用g ++进行C ++项目（gcc版本10.1.0 Ubuntu 10.1.0-2ubuntu1-18.04）。

g ++将C ++文件编译为对象.o，而不会引发任何错误，但是最终对象文件缺少功能！我写的其他8个库文件都已编译并链接良好，仅此一个给我带来了麻烦。为什么，如何解决？

库头文件 bpo_interface.h 是：

#pragma once

#include <boost/program_options/options_description.hpp>
#include <boost/program_options/variables_map.hpp>
#include <boost/algorithm/string.hpp>

#include <optional>
#include <string>

namespace bpo = boost::program_options;


namespace ibsimu_client::bpo_interface {
    template <typename T>
    std::optional<T> get(bpo::variables_map &params_op,std::string key)

}

bpo_interface.cpp ：

#include "bpo_interface.h"

namespace ic_bpo = ibsimu_client::bpo_interface;

template <typename T>
std::optional<T> ic_bpo::get(bpo::variables_map &params_op,std::string key)
{
    try {
        const T& value = 
            params_op[key].as<T>();
        return value;
    } 
    catch(const std::exception& e) {
        return std::nullopt;
    }

    return std::nullopt;
}

用于编译文件的 g ++命令：

g++-10 -std=c++20 -lboost_program_options -Wall -g `pkg-config --cflags ibsimu-1.0.6dev` -c -o bin/build/bpo_interface.o src/bpo_interface.cpp

和 objdump -t -C bin / build / bpo_interface.o 的输出：

bin/build/bpo_interface.o:     file format elf64-x86-64

SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*  0000000000000000 bpo_interface.cpp
0000000000000000 l    d  .text  0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data  0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss   0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .rodata    0000000000000000 .rodata
0000000000000000 l     O .rodata    0000000000000001 __pstl::execution::v1::seq
0000000000000001 l     O .rodata    0000000000000001 __pstl::execution::v1::par
0000000000000002 l     O .rodata    0000000000000001 __pstl::execution::v1::par_unseq
0000000000000003 l     O .rodata    0000000000000001 __pstl::execution::v1::unseq
0000000000000004 l     O .rodata    0000000000000004 __gnu_cxx::__default_lock_policy
0000000000000008 l     O .rodata    0000000000000008 boost::container::ADP_nodes_per_block
0000000000000010 l     O .rodata    0000000000000008 boost::container::ADP_max_free_blocks
0000000000000018 l     O .rodata    0000000000000008 boost::container::ADP_overhead_percent
0000000000000020 l     O .rodata    0000000000000008 boost::container::ADP_only_alignment
0000000000000028 l     O .rodata    0000000000000008 boost::container::NodeAlloc_nodes_per_block
0000000000000030 l     O .rodata    0000000000000001 boost::container::ordered_range
0000000000000031 l     O .rodata    0000000000000001 boost::container::ordered_unique_range
0000000000000032 l     O .rodata    0000000000000001 boost::container::default_init
0000000000000033 l     O .rodata    0000000000000001 boost::container::value_init
0000000000000000 l    d  .debug_info    0000000000000000 .debug_info
0000000000000000 l    d  .debug_abbrev  0000000000000000 .debug_abbrev
0000000000000000 l    d  .debug_aranges 0000000000000000 .debug_aranges
0000000000000000 l    d  .debug_line    0000000000000000 .debug_line
0000000000000000 l    d  .debug_str 0000000000000000 .debug_str
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack    0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .comment   0000000000000000 .comment

与objdump结果一致，链接器抱怨找不到ic_bpo :: get（）函数-具体地说：

undefined reference to 'std::optional<std::__cxx11::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> > > ibsimu_client::bpo_interface::get<std::__cxx11::basic_string<char,std::allocator<char> > >(boost::program_options::variable_maps&,std::__cxx11::basic_string<char,std::allocator<char> >)

如果我将函数主体复制并粘贴到定义文件bpo_interface.h中，然后从项目中删除bpo_interface.cpp和bpo_interface.o，一切正常。

所以我想g ++在编译时完全可以处理该函数，并将其声明与项目中的用法匹配。

但是为什么不将其编译到bpo_interface.o对象文件中？

谢谢

解决方法

您已将模板功能get()的定义放置在源（cpp）文件中。这意味着在需要为该源文件之外的特定专业化功能模板实例化时，该定义不可用。请注意，功能模板的定义不等同于非功能模板的定义，它更像是如何为特定专业生成定义的蓝图；隐式或显式实例化（定义）所需。

将定义移至头文件时，可以在实例化特定专业化时根据需要随时使用功能模板定义。您可以 将功能模板的定义放在源文件中，但是由于该源文件是唯一可以看到这些定义的翻译单元，因此，您还需要提供所有实例的显式实例化定义。您想要模板函数为其提供实例化定义的专业化。这是非常罕见的，通常仅用于静态依赖注入到类模板中，该模板仅具有一个用于生产代码意图的专门化（然后可以显式实例化），例如测试代码的其他实例化（例如，注入模拟的或存根的实现）。

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但是为什么不将其编译到bpo_interface.o对象文件中？

来自cppreference - function templates [强调我的]：

功能模板实例化

功能模板本身不是类型，功能或任何其他实体。 从仅包含模板定义的源文件中不会生成任何代码。为了显示任何代码，必须实例化一个模板：必须确定模板参数，以便编译器可以生成实际的函数（或从类模板生成类）。

,

tl; dr：将以下内容添加到您的model.predict_classes()文件中：

model.predict_generator()

（当然，请确保包含.cpp标头。）

---

但是为什么不将其编译到template std::optional<std::string> ic_bpo::get<std::string(bpo::variables_map &,std::string); 对象文件中？

因为您定义了模板；您根本没有实例化该模板。只有实例化才是实际函数，可以将其编译并放入目标文件中。因此，您需要强制实例化模板。对于<string>，这就是上面的代码。

或者，如果您将模板定义保留在标题中，则其他翻译单元可以根据需要自己实例化它。

另请参阅：

Explicit template instantiation - when is it used?