惰性符号绑定失败：找不到符号

Question

我的项目中有三个头文件，用于描述Rational ， Complex和RubyObject对象。 前两个是模板。 所有都可以使用复制构造const RubyObject&复制构造函数在头文件中定义 - 除了那些从const RubyObject&构造Rational和Complex 文件 ，它们是在源文件中定义的。

注意：这些定义是必要的。 如果它们都进入标题，则会获得循环依赖 。

前段时间，我遇到了源文件中定义的两个复制构造函数的一些未解决的符号错误 。 我能够在源文件中包含以下函数

void nm_init_data() {
    nm::RubyObject obj(INT2FIX(1));
    nm::Rational32 x(obj);
    nm::Rational64 y(obj);
    nm::Rational128 z(obj);
    volatile nm::Complex64 a(obj);
    volatile nm::Complex128 b(obj);
}

然后从主源文件中的库入口点调用nm_init_data() 。 这样做会强制这些符号正确链接。

不幸的是，我最近升级了GCC并且错误又回来了。 事实上，它似乎发生在与GCC 4.6略有不同的地方（例如，在Travis-CI上） 。

但它不是特定于版本的问题（正如我之前所想的那样）。 我们在Travis CI的基于Ubuntu的系统上看到它，它运行GCC 4.6。 但我们不会在具有GCC 4.8.1或4.8.2的Ubuntu机器上看到它。 但是我们确实在4.8.2的Mac OS X机器上看到它 - 而不是4.7.2的同一台机器。 关闭优化似乎也没有帮助。

如果我在我的库上运行nm ，则该符号肯定是未定义的：

$ nm tmp/x86_64-darwin13.0.0/nmatrix/2.0.0/nmatrix.bundle |grep RationalIsEC1ERKNS
                 U __ZN2nm8RationalIsEC1ERKNS_10RubyObjectE
00000000004ca460 D __ZZN2nm8RationalIsEC1ERKNS_10RubyObjectEE18rb_intern_id_cache
00000000004ca458 D __ZZN2nm8RationalIsEC1ERKNS_10RubyObjectEE18rb_intern_id_cache_0

我不确定为什么有两个定义的条目从属于未定义的符号，但我也不知道我喜欢编译器。

它看起来像复制构造函数是Rational模板的每个版本的未定义符号：

__ZN2nm8RationalIiEC1ERKNS_10RubyObjectE
__ZN2nm8RationalIsEC1ERKNS_10RubyObjectE
__ZN2nm8RationalIxEC1ERKNS_10RubyObjectE

“嗯，这很奇怪，”我想。 “ Complex64和Complex128也在nm_init_data函数中调用，但它们都正确解析 - 并且未在nm -u输出中列出。” 所以我尝试在Rational拷贝构造之前添加volatile ，认为编译器可能正在优化我们不希望优化的东西。 但遗憾的是，这也没有解决它。 这样做，但需要注意：

void nm_init_data() {
  volatile VALUE t = INT2FIX(1);
  volatile nm::RubyObject obj(t);
  volatile nm::Rational32 x(const_cast<nm::RubyObject&>(obj));
  volatile nm::Rational64 y(const_cast<nm::RubyObject&>(obj));
  volatile nm::Rational128 z(const_cast<nm::RubyObject&>(obj));
  volatile nm::Complex64 a(const_cast<nm::RubyObject&>(obj));
  volatile nm::Complex128 b(const_cast<nm::RubyObject&>(obj));
}

需要注意的是，现在我得到了完全相同的错误，但对于Complex对象却是如此。 哎呀！

dyld: lazy symbol binding failed: Symbol not found: __ZN2nm7ComplexIdEC1ERKNS_10RubyObjectE
  Referenced from: /Users/jwoods/Projects/nmatrix/lib/nmatrix.bundle
  Expected in: flat namespace

dyld: Symbol not found: __ZN2nm7ComplexIdEC1ERKNS_10RubyObjectE
  Referenced from: /Users/jwoods/Projects/nmatrix/lib/nmatrix.bundle
  Expected in: flat namespace

这完全是荒谬的。 以下是这两个函数的定义，与nm_init_data()函数位于同一源文件中：

namespace nm {
  template <typename Type>
  Complex<Type>::Complex(const RubyObject& other) {
    // do some things
  }

  template <typename Type>
  Rational<Type>::Rational(const RubyObject& other) {
    // do some other things
  }
} // end of namespace nm

提示：值得一提的是，当nm_init_data()时（即加载库时nm_init_data()不会发生错误。 它发生在很久以后，在另一次调用这些麻烦的功能时。

我如何一劳永逸地解决这个问题，以及其他类似问题？

Answer 1

您声称以下内容，我怀疑。

那些定义是必要的。 如果它们都进入标题，则会获得循环依赖。

在大多数情况下，您可以通过将代码分成另一个.hpp文件来解决这种循环纠缠，该文件与包含所需模板定义的类定义一起包含在内。

如果您的代码具有真正的循环依赖，则无法编译。 通常，如果您的依赖项似乎是循环的，则必须仔细观察并进入方法级别并检查它们中的哪一个需要两种类型进行编译。

所以可能是你的类型互相使用，然后在一个.cpp文件中编译所有文件（例如通过三个.hpp包含）。 或者只有指向另一种类型的指针，然后使用前向声明来确保所有模板都已解析。 或者第三，你有一些依赖向前的方法和一些向后依赖的方法，然后将一种方法放在一个文件中，其他方式放在另一个文件中，你再好了。

此外，您似乎应该为缺失的项目使用前向声明。 在函数定义之后我会期待类似下面的内容。 例如：

template nm::Complex<nm::RubyObject>::Complex(const nm::RubyObject& other);

Answer 2

Rational ， Complex ......是模板

复制构造函数...在头文件中定义 - 除了那些从const RubyObject&构造Rational和Complex的东西， 它们是在源文件中定义的。

这就是你的问题所在。 由于Rational和Complex是模板，因此需要在头文件中提供所有方法。

如果他们不是，那么你有时可能会逃脱它取决于调用事物的顺序和事物的连接顺序 - 但更多时候你会得到关于未定义符号的奇怪错误，正是这里发生的事情。

只需将Rational(const RubyObject&)和Complex(const RubyObject&)的定义移动到相应的头文件中，一切都应该正常工作。