Visual Studio 中（基于字符的）STL（流）容器的编译错误

Question

这基本上是与 [SO]: C2491: 'std::numpunct<_Elem>::id' : definition of dllimport static data member not allowed [closed] 相同的问题，但考虑到以下事实：

那（在我看来）是一个完全有效的问题（根据 [SO]: How to create a Minimal, Complete, and Verifiable example），我真的不知道为什么有些用户有关闭它的冲动
标记为解决方案的答案提供了修复错误的指南（一般而言），但不适用于当前情况，当然，没有修复它,

请不要关闭它或将其标记为重复（至少，不要在没有仔细阅读和理解它的情况下）。

main.cpp:

#include <sstream>


//#define THROW_C2491
#if defined(THROW_C2491)
typedef int CharType;
#else
typedef char CharType;
#endif


int main() {
    std::basic_stringstream<CharType> stream;
    CharType c = 0x41;
    stream << c;
    return 0;
}

代码略有修改（简化），编译失败if THROW_C2491定义为：

xlocnum(294): error C2491: 'std::numpunct<_Elem>::id': definition of dllimport static data member not allowed

输出:

E:\Work\Dev\Whosebug\q048716223>"c:\Install\x86\Microsoft\Visual Studio Community15\vc\vcvarsall.bat" amd64

E:\Work\Dev\Whosebug\q048716223>
E:\Work\Dev\Whosebug\q048716223>"c:\Install\x86\Microsoft\Visual Studio Community15\vc\bin\amd64\cl.exe" /GS /W3 /Zc:wchar_t /ZI /Gm /Od /Zc:inline /fp:precise /D "_DEBUG" /D "_CONSOLE" /D "_UNICODE" /D "UNICODE" /errorReport:prompt /WX- /Zc:forScope /RTC1 /Gd /MDd /EHsc /nologo -c "src\main.cpp"
main.cpp

E:\Work\Dev\Whosebug\q048716223>echo %errorlevel%
0

E:\Work\Dev\Whosebug\q048716223>
E:\Work\Dev\Whosebug\q048716223>"c:\Install\x86\Microsoft\Visual Studio Community15\vc\bin\amd64\cl.exe" /GS /W3 /Zc:wchar_t /ZI /Gm /Od /Zc:inline /fp:precise /D "_DEBUG" /D "_CONSOLE" /D "_UNICODE" /D "UNICODE" /errorReport:prompt /WX- /Zc:forScope /RTC1 /Gd /MDd /EHsc /nologo -c "src\main.cpp" /D "THROW_C2491"
main.cpp
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\xlocnum(294): warning C4273: 'id': inconsistent dll linkage
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\xlocnum(120): note: see previous definition of 'public: static std::locale::id std::numpunct<int>::id'
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\xlocnum(120): note: while compiling class template static data member 'std::locale::id std::numpunct<_Elem>::id'
        with
        [
            _Elem=CharType
        ]
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\xlocnum(1261): note: see reference to function template instantiation 'const _Facet &std::use_facet<std::numpunct<_Elem>>(const std::locale &)' being compiled
        with
        [
            _Facet=std::numpunct<CharType>,
            _Elem=CharType
        ]
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\xlocnum(1255): note: while compiling class template member function 'std::ostreambuf_iterator<_Elem,_Traits> std::num_put<_Elem,std::ostreambuf_iterator<_Elem,_Traits>>::do_put(_OutIt,std::ios_base &,_Elem,bool) const'
        with
        [
            _Elem=CharType,
            _Traits=std::char_traits<CharType>,
            _OutIt=std::ostreambuf_iterator<CharType,std::char_traits<CharType>>
        ]
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\ostream(305): note: see reference to class template instantiation 'std::num_put<_Elem,std::ostreambuf_iterator<_Elem,_Traits>>' being compiled
        with
        [
            _Elem=CharType,
            _Traits=std::char_traits<CharType>
        ]
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\ostream(291): note: while compiling class template member function 'std::basic_ostream<_Elem,_Traits> &std::basic_ostream<_Elem,_Traits>::operator <<(int)'
        with
        [
            _Elem=CharType,
            _Traits=std::char_traits<CharType>
        ]
e:\work\dev\Whosebug\q048716223\src\main.cpp(16): note: see reference to function template instantiation 'std::basic_ostream<_Elem,_Traits> &std::basic_ostream<_Elem,_Traits>::operator <<(int)' being compiled
        with
        [
            _Elem=CharType,
            _Traits=std::char_traits<CharType>
        ]
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\istream(939): note: see reference to class template instantiation 'std::basic_ostream<_Elem,_Traits>' being compiled
        with
        [
            _Elem=CharType,
            _Traits=std::char_traits<CharType>
        ]
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\sstream(574): note: see reference to class template instantiation 'std::basic_iostream<_Elem,_Traits>' being compiled
        with
        [
            _Elem=CharType,
            _Traits=std::char_traits<CharType>
        ]
e:\work\dev\Whosebug\q048716223\src\main.cpp(14): note: see reference to class template instantiation 'std::basic_stringstream<CharType,std::char_traits<_Elem>,std::allocator<_Elem>>' being compiled
        with
        [
            _Elem=CharType
        ]
c:\install\x86\microsoft\visual studio community15\vc\include\xlocnum(294): error C2491: 'std::numpunct<_Elem>::id': definition of dllimport static data member not allowed
        with
        [
            _Elem=CharType
        ]

E:\Work\Dev\Whosebug\q048716223>echo %errorlevel%
2

备注:

一切都是 VStudio 2015 具体的，但是使用 VStudio 2017[ 可以重现问题=106=], VStudio 2013, VStudio 2010 （当然，行号不同）。但是，它可以使用 VStudio 2005

我选择从 cmdline 粘贴编译器命令和输出，而不是放置带有编译器标志和输出的图片（来自 VStudio IDE),所以复现比较容易（如果有人愿意尝试的话）

编译器标志是 Application (.exe) VStudio 项目（Win32), 除了一些不相关的路径相关的（例如 .pch 文件和其他类似的废话），我去掉了

如果 CharType 是 char（或任何窄字符类型，事实上）或 wchar_t。禁用 [MS.Docs]: /Zc:wchar_t (wchar_t Is Native Type) 将 unsigned short 添加到列表中（这看起来很自然）

在 Lnx (Ubtu 16 x64) / g++ (gcc 5.4.0)

[MS.Docs]: Compiler Error C2491 is pretty straightforward, I am familiar with it, there are some answers (e.g. , ) 支持我。

考虑到上面的注释，我知道这与 Win 处理 char[=106= 的方式（限制？）有关]s，但是 我没有看到代码和错误之间的任何（直接）联系 。 [MS.Docs]: basic_stringstream Class 上没有关于此行为的信息。我（粗浅地）浏览了涉及的标准include headers，但至今没有深究。我是不是漏掉了非常明显的东西？

其他参考文献（相同或相似的错误，但 none 包含有效修正：

[SO]: VC++: Code works in VS2010 and breaks in VS2013

[MS.MSDN]: VS2010 error C2491: 'std::numpunct<_Elem>::id while using std::basic_fstream in c++/cli

[DeveloperIT]: std::basic_stringstream won't compile with MSVC 10

[itgo]: visual c++ - VC++: Code works in VS2010 and breaks in VS2013

值得一提的是，最终目标是构建一些 3^rd-party 软件实例化一些32 位 char 基于流。

Answer 1

开始笔记:

我正在使用 VStudio Community 2015（v14.0.25431.01 更新 3） .版本在这里很重要，因为标准头文件可能会因版本而异（并且行号可能不同）
已创建[MSDN]: Compile error for STL (stream) containers in Visual Studio

方法：

快速（浅）调查

在VStudio IDE上双击，在Output[=中的第2^nd条上193=] window（在尝试编译文件后），并从那里在相关宏上重复 RClicks，并从上下文菜单中选择 Go To定义 (F12):

xlocnum (#120):(评论是原文的一部分file/line)

__PURE_APPDOMAIN_GLOBAL _CRTIMP2_PURE static locale::id id; // unique facet id

yvals.h: (#494):

#define _CRTIMP2_PURE _CRTIMP2

crtdefs.h (#29+):

#ifndef _CRTIMP2 #if defined CRTDLL2 && defined _CRTBLD #define _CRTIMP2 __declspec(dllexport) #else #if defined _DLL && !defined _STATIC_CPPLIB #define _CRTIMP2 __declspec(dllimport) // @TODO - cfati: line #34: Here is the definition #else #define _CRTIMP2 #endif #endif #endif

如上所示，__declspec(dllimport) 是在第 34 行定义的。在 _DLL 宏上重复该过程，没有产生任何结果。发现于 [MSDN]: Predefined Macros:

_DLL Defined as 1 when the /MD or /MDd (Multithreaded DLL) compiler option is set. Otherwise, undefined.

我想到了 2 种可能的方法（都可以成功构建）：

使用 static 版本的 CRT 运行时（[MSDN]: /MD, /MT, /LD (Use Run-Time Library)). I don't consider it a viable option, especially when the project consists of .dlls (and it does): bad things can happen (e.g. ，甚至在运行时可能出现更糟糕的版本）

手动 #undef _DLL（在 main.cpp、之前任何 #include）。这是一个蹩脚的解决方法 (gainarie)。它构建良好，但篡改这些东西可能（并且很可能会）在运行时触发 未定义的行为

None 这两个选项完全令人满意，所以：

再深入一点

试图进一步简化事情 (main.cpp):

#include <sstream> //typedef unsigned short CharType; // wchar_t unsigned short #define CharType unsigned short int main() { std::basic_stringstream<CharType> stream; CharType c = 0x41; stream << c; return 0; }

备注:

将 typedef 替换为 #define（去除新类型定义的复杂性）

切换到 unsigned short 这是 wchar_t 的定义 (/Zc:wchar_t-) 以避免任何可能的 类型大小 / 对齐差异

"Compiled" 上面的代码加上 [MSDN]: /E (Preprocess to stdout) and [MSDN]: /EP (Preprocess to stdout Without #line Directives)（这样 warnings/errors 只引用当前文件中的行号）：

生成的预处理文件（使用上面的每个标志）：~1MB+（~56.5k 行）

文件的唯一区别是 #define（wchar_t vs. unsigned short）在最后的某个地方

编译文件（令人震惊 :)）产生了相同的结果：wchar_t 编译了一个文件，而 unsigned short 编译失败并出现相同的错误

在失败的文件中添加了一些 #pragma message 语句（是的，它们由预处理器处理，但仍然）（在每个 warning/note 之前），注意到 2 #defines，但至今无法弄清楚为什么 ¹

在浏览生成的文件时，注意到一个 template<> struct char_traits<char32_t> 定义，所以我试了一下，它起作用了（至少当前程序编译了) ¹（而且，正如预期的那样，sizeof(char32_t) 是 4）。然后，找到[MSDN]: char, wchar_t, char16_t, char32_t

备注:

虽然这解决了我的当前问题（仍然不知道为什么），但必须试一试最终目标

¹ 虽然我查看了文件，但我没有看到任何仅针对“”的模板定义特权”类型（例如，我没有看到任何可以区分 wchar_t、signed char 或 char32_t 与 unsigned short 的东西），所以我 不知道（还）为什么它对某些类型有效但对其他类型无效。 这是一个开放的话题，每当我有新的更新时，我都会分享它们

底线:

根据经验发现，在使用基于char的STL容器[=193]时，允许使用以下类型=]:

char

unsigned char

signed char

wchar_t

char16_t

char32_t

unsigned short (/Zc:wchar_t- 仅 )

最后的注释:

我会在答案中加入任何有用的东西（例如评论）

@EDIT0:

基于@IgorTandetnik 在 [MSDN]: Compile error for STL (stream) containers in Visual Studio 上的回答，尽管仍然有一点雾：

unsigned char 和 signed char

static 和 dynamic 之间的区别 C++ RTLib

我将接受这个作为答案。

Answer 2

问题的发生是因为在模板化的 class std::numpunct 中，public 变量 id 是用 _CRTIMP2_PURE_IMPORT 声明的。我没有追查这个的定义，但它大概设置了这个变量从 C 运行时 dll 导入。

解决此问题的方法是将 std::numpunct class 专门化为您希望使用的字符类型，但声明 id 变量而不声明 _CRTIMP2_PURE_IMPORT。

由于 OP 指的是 Visual Studio 的一个现已过时的版本，我不会尝试引用特定的文件或行号，因为它们可能会因版本而异。我也不会提供可以使用的特定专业化，因为这可能完全取决于 OP 想要什么（如果他们只想使用他们的语言环境可能很容易，或者如果他们想使用 other/any 语言环境).

Answer 3

不是答案，而是说明三年后情况并没有好转。这是我在 VS2019 v16.9.4

中得到的

C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio19\Community\VC\Tools\MSVC.28.29910\include\xlocnum(263,1): error C2491: 'std::numpunct<_Elem>::id': definition of dllimport static data member not allowed

尝试使用 uint64_t 作为字符类型（编写 NCurses C++ 库，我的 PDCurses 版本使用 64 位 chtypes...

Visual Studio 中（基于字符的）STL（流）容器的编译错误

Compile error for (char based) STL (stream) containers in Visual Studio

c++

windows

dllimport

visual-studio

visual-c++