Использование clang++, -fvisibility = hidden и typeinfo, а также стирание типа

Это уменьшенная версия проблемы, с которой я столкнулся с clang++ в Mac OS X. Это было серьезно отредактировано, чтобы лучше отразить подлинную проблему (первая попытка описать проблему не показала проблему).

Неисправность

У меня есть эта большая часть программного обеспечения на С++ с большим набором символов в объектных файлах, поэтому я использую -fvisibility=hidden, чтобы мои таблицы символов были маленькими. Хорошо известно, что в таком случае нужно обратить особое внимание на vtables, и я полагаю, что я столкнулся с этой проблемой. Однако я не знаю, как обращаться с ним элегантно таким образом, чтобы нравиться как gcc, так и clang.

Рассмотрим класс base, в котором используется оператор down-casting, as и шаблон класса derived, который содержит некоторую полезную нагрузку. Пара base/derived<T> используется для реализации стирания стилей:

Затем у меня есть два разных модуля компиляции, которые предоставляют аналогичную услугу, которую я могу приблизительно совместить с той же функцией: отбрасывание от base до derive<payload>:

Из этих двух файлов я создаю dylib. Вот функция main, вызывающая эти функции из dylib:

Наконец, Makefile для компиляции и связывания всех. Здесь ничего особенного, кроме, конечно, -fvisibility=hidden.

но я не хочу раскрывать тип полезной нагрузки. Поэтому мои вопросы:

Тип равенства видимых шаблонов классов с параметрами невидимого типа (EDIT)

Теперь я лучше понимаю, что происходит. Похоже, что и GCC, и clang требуют, чтобы шаблон шаблона и его параметр были видимыми (в смысле ELF) для создания уникального типа. Если вы измените функции bar.cc и baz.cc следующим образом:

Равномерное равенство легко проверить, на самом деле существует одно экземпляр типа, о чем свидетельствует его уникальный адрес.

Однако, если вы удалите видимый атрибут из payload:

Теперь существует несколько экземпляров типа derived<payload> (как видно из трех разных адресов), но GCC видит, что эти типы равны, и (конечно) два dynamic_cast pass.

Существует также три экземпляра типа (удаление провала dynamic_cast показывает, что их три), но на этот раз они не равны, а dynamic_cast (конечно) не выполняется.

Теперь вопрос превращается в: 1. Это различие между компиляторами, которые хотят их авторами 2. Если нет, что такое "ожидаемое" поведение между

Я предпочитаю семантику GCC, так как она позволяет реально реализовать стирание стилей без необходимости публично публиковать обернутые типы.

Ответы

Ответ 1

Я сообщил об этом людям из LLVM, и сначала было отмечено, что, если это работает в случае GCC, это потому, что:

Я думаю, что разница на самом деле в библиотеке c++. Похоже, что libstd c++ изменен, чтобы всегда использовать strcmp имен typeinfo:

https://gcc.gnu.org/viewcvs/gcc?view=revision&revision=149964

Должны ли мы сделать то же самое с lib c++?

На это было четко сказано, что:

Нет. Он пессимизирует код с правильным поведением, чтобы обойти код, который нарушает ABI ELF. Рассмотрим приложение, которое загружает плагины с RTLD_LOCAL. Два плагина реализуют (скрытый) тип под названием "Плагин". Изменение GCC теперь делает эти совершенно разные типы идентичными для всех целей RTTI. Это не имеет никакого смысла.

Поэтому я не могу делать то, что я хочу с Clang: уменьшить количество опубликованных символов. Но, похоже, это разумнее, чем нынешнее поведение GCC. Очень плохо.

Ответ 2

Недавно я столкнулся с этой проблемой, и @akim (OP) поставил диагноз.

Обходной путь заключается в том, чтобы написать собственный dynamic_cast_to_private_exact_type<T> или somesuch, который проверяет имя строки typeid.

template<class T>
struct dynamic_cast_to_exact_type_helper;
template<class T>
struct dynamic_cast_to_exact_type_helper<T*>
{
  template<class U>
  T* operator()(U* u) const {
    if (!u) return nullptr;
    auto const& uid = typeid(*u);
    auto const& tid = typeid(T);
    if (uid == tid) return static_cast<T*>(u); // shortcut
    if (uid.hash_code() != tid.hash_code()) return nullptr; // hash compare to reject faster
    if (uid.name() == tid.name()) return static_cast<T*>(u); // compare names
    return nullptr;
  }
};
template<class T>
struct dynamic_cast_to_exact_type_helper<T&>
{
  template<class U>
  T& operator()(U& u) const {
    T* r = dynamic_cast_to_exact_type<T&>{}(std::addressof(u));
    if (!r) throw std::bad_cast{};
    return *r;
  }
}
template<class T, class U>
T dynamic_cast_to_exact_type( U&& u ) {
  return dynamic_cast_to_exact_type_helper<T>{}( std::forward<U>(u) );
}

Обратите внимание, что это может иметь ложные срабатывания, если два модуля имеют другой тип Foo, который не связан. Модули должны помещать свои частные типы в анонимные пространства имен, чтобы этого избежать.

Я не знаю, как аналогично обрабатывать промежуточные типы, так как мы можем только проверять точный тип в typeid comparsion и не можем перебирать дерево типа наследования.