linker 是否将 object 文件与其自身链接？

Question

根据我在其他 SO 答案中读到的内容，例如this和this ，编译器将源代码转换为 object 文件。 object 文件可能包含对printf等需要由 linker 解决的函数的引用。

我不明白的是，当声明和定义都存在于同一个文件中时，如以下情况，编译器或 linker 是否解析对return1的引用？

或者这只是编译器优化的一部分？

int return1();

int return2() {
  int b = return1();
  return b + 1;
}

int return1() {
  return 1;
}

int main() {
  int b = return2();
}

_{我通过运行g++ -E main.cpp确保预处理与此无关。}

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2020-7-22 更新

答案都很有帮助！ 谢谢！

从下面的答案来看，在我看来，编译器可能会也可能不会解析对return1的引用。 但是，我仍然不清楚是否只有一个翻译单元，就像我给出的示例一样，如果编译器没有解决它，这是否意味着 linker必须解决它？

Since it seems to me that linker will link several (greater than one) object files together, and if there's only one translation unit (object file) , linker need to link the object file with itself, am I right?

无论如何，是否可以确定我的计算机上的情况是哪一个？

Answer 1

这取决于。 这两个选项都是可能的，您没有提到的选项也是可能的，例如编译器或 linker 重新排列代码以便不再存在任何函数。 最好考虑编译器发出对函数的引用，而链接器将这些引用解析为理解 C++ 的一种方式，但请记住，所有编译器和 linker 所要做的就是生成一个工作程序，并且有许多不同的方法可以做到这一点。

然而，编译器和 linker 必须做的一件事是确保对标准库函数的任何调用都发生（如您提到的printf ），并按照 ZF6F87C9FDCF8B3C3F07F93F1EE8712CZ 源指定的顺序发生。 除此之外（以及其他一些类似的问题），他们或多或少可以随心所欲。

Answer 2

[lex.phases]/1.9 ，涵盖翻译的最后阶段，指出[强调我的]：

所有外部实体引用均已解析。 链接库组件以满足对当前翻译中未定义的实体的外部引用。 所有此类翻译器 output 都被收集到一个程序映像中，该程序映像包含在其执行环境中执行所需的信息。

但是，由编译器决定库组件是单个翻译单元还是它们的组合； 根据[lex.separate]/2 [强调我的]：

[注意：以前翻译的翻译单元和实例化单元可以单独保存或保存在库中。 程序的单独翻译单元通过（例如）调用标识符具有外部链接的函数、标识符具有外部链接的对象的操作或数据文件的操作来通信（[basic.link]）。 翻译单元可以单独翻译，然后链接以生成可执行程序。 ——尾注]

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OP：[...] 编译器或 linker 是否解析对return1的引用？

因此，即使return1具有外部链接，正如它在引用它的翻译单元中定义的那样（在return2中），linker 也不应该需要解析对它的引用，因为它的定义存在于当前翻译中。 然而，标准段落（可能是故意）对于何时需要进行链接以满足外部引用的要求有点模糊，我认为推迟解析return1 return2引用直到链接阶段。

Answer 3

实际上，问题在于以下代码：

static int return1();

int return2() {
  int b = return1();
  return b + 1;
}

int return1() {
  return 1;
}

linker 的问题是每个翻译单元现在都可以包含自己的return1 ，因此 linker 在选择正确的return1时会有问题。 有一些技巧可以解决这个问题，例如将翻译单元名称添加到 function 名称中。 大多数 ABI 不这样做，但 C++ 标准允许这样做。 然而，对于匿名命名空间，即namespace { int function1(); } namespace { int function1(); } ，ABI 将使用这样的技巧。