c ++中的静态成员函数是在多个翻译单元中复制的吗？

Question

我的程序中有一个辅助类，它在我的程序的不同类中使用了许多静态函数。 例如

helper.h ：

Class helper {
 public: 
   static void fn1 () 
   { /* defined in header itself */ }

   /* fn2 defined in src file helper.cpp */
   static void fn2(); 
}

Helper只有静态成员函数。 因此，其他模块不会创建任何辅助对象。 辅助函数用于其他模块，如：

A.cpp

#include "helper.h"
A::foo() {
  helper::fn1(); 
  helper::fn2();
}

B.cpp

#include "helper.h"
B::foo() {
  helper::fn1();
  helper::fn2(); 
}

编译器是否在A.cpp和B.cpp创建了辅助函数的单独副本？ 我读了一些早期的帖子，我从编译器将创建的回复中收集到了。 但是当我将fn1和fn2的地址打印为printf("Address of fn1 is %p\\n", &helper::fn1); 和printf("Address of fn1 is %p\\n", &helper::fn1); 从A.cpp和B.cpp ，我得到相同的地址。 我现在很困惑。 有人可以澄清，如果我错过了什么。

我担心辅助函数的多个副本（如果它发生）的原因是我们正在尝试减少我们的可执行文件大小并想要优化它。

Answer 1

在类体内定义的函数是inline隐式标记的。 如果您获取函数的地址，编译器也将创建函数的常规副本（每个编译单元），但链接器将只选择其中一个副本以包含在可执行文件中，因此只有一个地址。

但是，内联过程可以创建函数的许多副本，甚至超过编译单元的数量。 通常，通过消除参数传递和函数调用开销以及消除公共子表达式的机会等，可以通过增加的优化来增加重复代码的增加的大小。尽管内联通常被认为是大小和速度之间的权衡，但是大小增加通常可以忽略不计甚至是否定的。

刚刚在类中声明然后在单个编译单元中实现的函数，在可执行文件中肯定只有一个副本。

Answer 2

如果可见（例如，在类声明中定义），则由许多编译器隐式声明内联。

如果内联，那么可以在某些情况下复制，在某些情况下内联，在其他情况下部分内联。

它遵循单一定义规则（ODR），在链接时将删除多个翻译中找到的副本（除非您启用了私有外部内联，否则您最终可能会使用冗余导出的实现）。

如果您来自C：静态不会在这种情况下创建函数的唯一副本 - 它只是意味着您可以在没有声明它的类的实例的情况下调用该函数。

Answer 3

内联静态类方法与内联自由函数没有什么不同。 从理论上讲，ODR规则意味着函数有一个实例，但实际上编译器可能总是内联它，因此事实上实际上没有函数的实例。

但是， 获取函数地址的行为将强制编译器创建函数的实例，并且强制执行ODR是编译系统的问题，因此确保始终获得相同的地址。