為什么在沒有主體的情況下調用純虛擬方法不會導致鏈接器錯誤？

Question

我今天遇到了很奇怪的情況。 在接口構造函數中直接調用純虛方法時，出現未定義的引用錯誤。

class Interface
{
public:    
    virtual void fun() const = 0; 
    Interface(){ fun(); }
};

class A : public Interface
{
public:
    void fun() const override {};
};

int main()
{
    A a;
}

結果是：

prog.cc: In constructor 'Interface::Interface()':
prog.cc:5:22: warning: pure virtual 'virtual void Interface::fun() const' called from constructor
5 |     Interface(){ fun(); }
  |                      ^
/tmp/ccWMVIWG.o: In function `main':
prog.cc:(.text.startup+0x13): undefined reference to `Interface::fun() const'
collect2: error: ld returned 1 exit status

但是，將對fun（）的調用包裝在不同的方法中，如下所示：

class Interface
{
public:    
    virtual void fun() const = 0; 
    Interface(){ callfun(); }
    virtual void callfun()
    {
        fun();
    }
};

class A : public Interface
{
public:
    void fun() const override {};
};

int main()
{
    A a;
}

編譯就很好，並且（顯然）由於純虛擬調用錯誤而崩潰。 我已經在最新的GCC 8.2.0和9.0.0和Clang 8.0.0上進行了測試。 在這些情況中，只有GCC在第一種情況下會產生鏈接器錯誤。

Wandbox鏈接顯示了完整的工作示例，並顯示以下錯誤：

• https://wandbox.org/permlink/KhXsBeoRXf9v0iJr

• https://wandbox.org/permlink/38JEGGyA3hfAfPAS

編輯：我被標記為重復，但我不確定如何重復此問題。 我知道它們與調用純虛擬方法（從構造函數或其他方法）的危險沒有任何關系。

我試圖理解為什么編譯器在一種情況下允許此調用，而在另一種情況下卻不允許這樣做，Adam Nevraumont對此進行了很好的解釋。

EDIT2：看來，即使callFun不是虛擬的，它仍會以某種方式阻止GCC取消虛擬化和內聯fun呼叫。 請參閱以下示例：

class Interface
{
public:    
    virtual void fun() const = 0; 
    Interface(){ callfun(); }
    void callfun()
    {
        fun();
    }
};

class A : public Interface
{
public:
    void fun() const override {};
};

int main()
{
    A a;
}

• https://wandbox.org/permlink/6k8i27DaAiwNIFJI

Answer 1

您不是在調用純虛函數，而是在vtable中對該函數的虛函數表中的當前條目進行查找。

碰巧的是，那時它只是一個純虛函數，因此您由於UB而崩潰。

在第一種情況下，您會收到鏈接器錯誤，因為gcc正在取消ctor中對fun的調用的虛擬化。 去fun的非虛擬化調用直接調用純虛擬方法。 這是可能的，因為在構造Interface ，編譯器會知道虛擬功能表的狀態（尚未對其進行派生的類修改）。

在第二種情況下，編譯器可以取消ctor對callFun的調用的callFun 。 但是從callFun內部進行的對fun的調用callFun虛擬化，因為callFun可以通過ctor之外的其他方法進行調用。 在一般情況下 ，將其去虛擬化是不正確的 。

在這種特定情況下，如果編譯器先對callFun進行callFun ，然后對其進行內聯，則可以對內聯副本中的fun進行虛擬化。 但是編譯器不會執行此操作，因此不會發生虛擬化。

順便說一句，您可以實現該純虛函數，並使您提供的每個示例都鏈接並正常運行。

void Interface::fun() const {}

鏈接到的任何.cpp文件中的任何位置都將使您的代碼鏈接，並且無論如何都是正確的。 純虛擬語言在C ++中並不表示“沒有實現”，而只是表示“派生的類必須提供重寫，並且對我而言，沒有實現是合法的”。