为什么将函数声明为内联但没有定义会导致链接器错误？

Question

我知道声明为

inline

的函数必须在其自己的翻译单元中有定义（正如标准所说：内联函数应在使用它的每个翻译单元中定义）。

之前，我对这个要求的理解是，编译器会尝试内联使用

inline

关键字声明的函数，因此虽然内联不是强制性的，但定义首先应该对编译器可见。

根据这种理解，我认为不提供定义应该会导致编译器错误。事实上，我从来没有编写过没有定义的

inline

函数。但后来我在我的玩具程序中故意尝试了这个错误，它导致了链接器错误。

所以，我只是好奇为什么 C++ 不将这个问题保留为编译时错误并让编译器捕获该错误？根据我的理解，由于

inline

函数默认具有外部链接，因此链接器到底如何在幕后捕获此错误？

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一个例子：

// main.cpp:

inline void InlineFun();

int main()
{
    InlineFun();
}

// other.cpp:

#include<iostream>
#include<string>

inline void InlineFun()
{
    std::cout << "From other TU" << std::endl;
}

我在 Windows 10 上使用 Visual Studio 2022 和 C++20。我遇到的错误是

LNK2001

和

LNK1120

。评论中提供的示例也非常好。

Answer 1

inline

的主要作用是允许同一函数有多个定义（因为定义通常位于多个翻译单元中包含的标头中）。

“inline”这个名字是转移注意力的；与

register

提示一样，除了“接受多个定义”效果之外，它对于现代编译器来说已经过时了。

现代编译器选择内联或不完全独立于

inline

关键字的存在。

该标准要求内联函数的定义应可从使用它的翻译单元“访问”（显然，调用就是这样的使用）。这里的情况并非如此，因为该行为是不是未定义的，需要实现来发出诊断消息，VS 和 gcc 就是这样做的。

考虑到

inline

的非强制性质，构建系统尝试将缺少定义的函数视为非内联函数（在发出强制诊断消息之后）并尝试在链接时解析符号是有意义的。

不会发生链接器错误，因为调用点缺少函数定义；正如您所观察到的，这是编译器的域。这是两个文件的简短记录，一个定义了一个声明为内联的函数，一个定义了一个普通函数。我编译两者并使用

nm

检查目标文件。

nm

检查目标文件；我们用它来显示“全局符号”（导出的或未解析的）。 “T”表示该函数是在“文本”（即代码部分）中定义的，正如人们所期望的那样。

$ gcc -c -O0 *.c
$ cat inlinefunc.c
inline void myfunction(){}

$ cat not-inlinefunc.c
void myfunction(){}

$ gcc -c -O0 *.c
$ nm -g inlinefunc.o
$ nm -g not-inlinefunc.o
0000000000000000 T myfunction

声明为内联的函数作为全局符号不可见，并且不可用于链接。事实上，检查源代码可以确认没有遗漏任何代码。

确实发生了链接器错误因为该函数也在定义站点被声明为内联。该符号根本没有导出。要成功链接，请删除定义函数的位置的

inline

。 （我们可以得出结论，此处检查的 C++ 编译器不会以任何特殊方式“修饰”内联函数的名称。）