非导出的虚函数导致在其他项目中派生类中的LNK2001

Question

我发现了这个关于虚函数和 DLL 的小陷阱，我想我会分享我从中学到的东西。

假设您有两个项目，名为 Alpha 和 Bravo。 Alpha 构建为 DLL，Bravo 引用。现在，在 Alpha 中，你有基础 class:

头文件：(Alpha.h)

#pragma once

#if defined(EXPORT_ALPHA)
#define ALPHA_API __declspec(dllexport)
#else
#define ALPHA_API __declspec(dllimport)
#endif

class BaseClass
{
public:
  ALPHA_API BaseClass();
  ALPHA_API virtual ~BaseClass();

  virtual void Foo();
};

Cpp 文件：(Alpha.cpp)

#include "Alpha.h"
#include <cstdio>

BaseClass::BaseClass() {}
BaseClass::~BaseClass() {}
void BaseClass::Foo()
{
  printf( "Foo\n" );
}

然后，在 Bravo 中，你有派生的 class 和主要的（称之为 main.cpp）：

#include "Alpha.h"
#include <cstdio>

class DerivedClass : public BaseClass
{
public:
  DerivedClass() : BaseClass() {}
  virtual ~DerivedClass() {}
};

int main()
{
  DerivedClass* derived = new DerivedClass();
  printf( "Created instance of derived class.\n" );
  delete derived;
  return 0;
}

现在，Alpha 构建成功，生成了它的 DLL，然后继续它的快乐之路。但是，你去构建 Bravo，你得到 LNK2001 - unresolved external symbol BaseClass::Foo()，即使你从未真正使用过它。

所以，发生了什么事？如果我们从不调用 Foo()，为什么会生成链接器错误？

Answer 1

这是由于 table 是如何由 linker 填充的。当你 linking Alpha 时，它既有虚函数的声明，又因为它知道 Foo() 的汇编代码在哪里，它只是填充 BaseClass 的虚函数 table 与汇编代码的地址。但是，由于 Foo() 未导出，因此它不会将函数的条目添加到相应的库中。因此，例如，如果 DLL 和静态库是用注释编译的，它们可能看起来像这样：

Alpha.dll:

# this is BaseClass's virtual table, located at some random address only known internally
0x00002000 # Function address of ~BaseClass()
0x00004000 # Function address of Foo()

# This is the machine code for Foo(), located at address 0x00004000
mov eax, [ebx]
add eax, ecx
...

Alpha.lib:

# Exports:
BaseClass()@BaseClass  : 0x00001000 # Address in the DLL of the constructor
~BaseClass()@BaseClass : 0x00002000 # Address in the DLL of the destructor

当它转到 link Bravo 时，它知道它需要为 Foo() 添加一个条目到 DerivedClass 的虚拟 table。（它知道是因为编译器在读取包含的 headers 时告诉了它。）因此，首先，linker 查找名为 Foo()@DerivedClass 的已编译函数。没有，因此它会查找名为 Foo()@BaseClass 的已编译函数。但是，静态库没有 Foo()@BaseClass 的条目，因为 Alpha 没有导出它。因此，linker 找不到 Foo()@BaseClass 的任何条目，因此无法使用 Foo().

的函数地址填充 DerivedClass 的虚拟 table

这意味着您将在下游项目中遇到 linker 错误。这也意味着如果 DerivedClass 为 Foo() 提供了一个实现，这个 linker 错误将不会发生，除非该实现尝试调用基础 class 的实现。但是，解决此问题的正确方法是确保导出 class 中的所有虚函数，这些虚函数可能在下游项目中派生了 classes（或者导出 class 本身).

非导出的虚函数导致在其他项目中派生类中的LNK2001

Non-exported virtual function results in LNK2001 in derived classes in other projects

c++

dll

linker-errors

visual-c++