為什么重新聲明std :: cout會導致分段錯誤？

Question

我正在用此代碼測試C ++。 我在Ubuntu 18.10上使用GCC版本8.3.0進行了編譯。

#include <ostream>
namespace std{
    extern ostream cout;
};
int main(){
    std::cout << "Hello world\n";
}

該代碼編譯沒有問題。 但是，執行時，程序將輸出：

分段故障（核心已轉儲）

這是為什么？

Answer 1

首先，我們已經介紹了您的程序具有未定義的行為，因為不允許您在這樣的命名空間std聲明內容。 僅允許使用工具鏈。

通常，當您的程序具有UB時，例如讀取內存中的隨機部分或使優化器混亂，所有的賭注都消失了，我們甚至不用理會為什么我們看到某些特定結果。 但是，在這種情況下，它比這簡單一些。

例如，在libstdc ++ v3（您正在使用的版本）中，根據某些配置，出於版本控制的原因， 實際的流聲明 位於名稱空間std::__8中，其中__8是內聯名稱空間。 您的extern聲明不是，所以它與真實的原始聲明不匹配。 這可能會導致鏈接器錯誤 ，因為新添加的聲明實際上不會與存在的任何對象結婚。

在其他配置中，聲明上可見性設置的沖突可能會使鏈接器進一步混淆，並在運行時導致分段錯誤。 真正確定原始聲明什么樣的唯一方法是在計算機上觀察程序#include <iostream>的預處理源（這並不難；請使用g++ -E ！），然后看一下它最終針對您的特定配置。

這個故事的寓意是，盡管瀏覽cppreference.com會讓您相信cout從簡單開始的：

namespace std {
   ostream cout(/* some args */);
}

……現實通常更復雜，您的重新聲明沒有考慮任何復雜性，其中某些復雜性可能會違反規則，從而產生您觀察到的結果。