Wielokrotne definiowanie funkcji inline podczas łączenia bibliotek statycznych

Najpierw musisz zrozumieć model C99 inline-być może coś jest nie tak z Twoimi nagłówkami. Istnieją dwa rodzaje definicji funkcji inline z zewnętrznym (niestatycznym) połączeniem

• Definicja Zewnętrzna
  Taka definicja funkcji może pojawić się tylko raz w całym programie, w wyznaczonym TU. Zapewnia wyeksportowaną funkcję, która może być używana z innych tu.

• Definicja Inline
  Pojawiają się one w każdym TU, gdzie deklarowane jako odrębna definicja. Definicje Nie muszą być identyczne ze sobą lub z definicją zewnętrzną. Jeśli są używane wewnętrznie w bibliotece, mogą pomijać sprawdzanie argumentów funkcji, które w przeciwnym razie byłyby wykonywane w definicji zewnętrznej.

każda definicja funkcji ma swoje własne lokalne zmienne statyczne , ponieważ ich lokalne deklaracje nie mają powiązania (nie są współdzielone jak w C++). Definicja a niestatyczna funkcja inline będzie definicją inline, jeśli

• każda deklaracja funkcji w TU zawiera specyfikator inline i
• Żadna deklaracja funkcji w TU nie zawiera specyfikacji extern.

W Przeciwnym Razie definicja, która musi pojawić się w tym TU (ponieważ funkcje inline muszą być zdefiniowane w tym samym TU, gdzie zadeklarowane), jest definicją zewnętrzną. W wywołaniu funkcji inline nie jest sprecyzowane, czy zewnętrzna czy wewnętrzna definicja jest używany . Jednakże, ponieważ funkcja zdefiniowana we wszystkich przypadkach jest nadal taka sama (ponieważ ma zewnętrzne powiązanie), jej adres jest równy we wszystkich przypadkach, bez względu na to, ile definicji inline się pojawia. Więc jeśli weźmiesz adres funkcji, prawdopodobnie kompilator zmieni definicję na zewnętrzną(zwłaszcza jeśli optymalizacje są wyłączone).

Przykład, który demonstruje niewłaściwe użycie inline, ponieważ zawiera zewnętrzną definicję funkcji dwa razy w dwóch TUs, wywołanie błędu wielokrotnej definicji

// included into two TUs
void f(void); // no inline specifier
inline void f(void) { }

Poniższy program jest niebezpieczny, ponieważ kompilator może swobodnie używać definicji zewnętrznej, ale program nie udostępnia jej

// main.c, only TU of the program
inline void g(void) {
  printf("inline definition\n");
}

int main(void) {
  g(); // could use external definition!
}

Zrobiłem kilka przypadków testowych przy użyciu GCC, które demonstrują mechanizm dalej:

main.c

#include <stdio.h>

inline void f(void);

// inline definition of 'f'
inline void f(void) {
  printf("inline def main.c\n");
}

// defined in TU of second inline definition
void g(void);

// defined in TU of external definition
void h(void);

int main(void) {
  // unspecified whether external definition is used!
  f();
  g();
  h();

  // will probably use external definition. But since we won't compare
  // the address taken, the compiler can still use the inline definition.
  // To prevent it, i tried and succeeded using "volatile". 
  void (*volatile fp)() = &f;
  fp();
  return 0;
}

main1.c

#include <stdio.h>

inline void f(void);

// inline definition of 'f'
inline void f(void) {
  printf("inline def main1.c\n");
}

void g(void) {
  f();
}

main2.c

#include <stdio.h>

// external definition!
extern inline void f(void);

inline void f(void) {
  printf("external def\n");
}


void h(void) {
  f(); // calls external def
}

Teraz program wyświetla to, co my oczekiwane!

$ gcc -std=c99 -O2 main.c main1.c main2.c
inline def main.c
inline def main1.c
external def
external def

Patrząc na tabelę symboli, zobaczymy, że symbol definicji wbudowanej nie jest eksportowany( z main1.o), podczas gdy definicja zewnętrzna jest eksportowana (z main2.o).

Teraz, jeśli Twoje biblioteki statyczne mają zewnętrzną definicję swoich funkcji wbudowanych (Tak jak powinny), będą ze sobą w naturalny sposób sprzeczne. Rozwiązanie polega na tym, aby funkcje wbudowane stały lub po prostu zmienić ich nazwę. Będą one zawsze zawierać definicje zewnętrzne (tak są one pełnowartościowymi definicjami), ale nie są eksportowane, ponieważ mają wewnętrzne powiązania, a więc nie są sprzeczne

static inline void f(void) {
  printf("i'm unique in every TU\n");
}