函数模板的部分属性在 GCC 中被静默忽略

Posted 2023-02-22

【中文标题】函数模板的部分属性在 GCC 中被静默忽略

【英文标题】：section attribute of a function template is silently ignored in GCC

【发布时间】：2016-03-29 08:30:05

【问题描述】：

我正在尝试将一组特定的函数放在一个单独的部分中，但在使用 GCC 时遇到了麻烦。

namespace /* anonymous */ 
  [[gnu::section(".mysection")]]
  void regular_func()  

  template <class T>
  [[gnu::section(".mysection")]]
  void template_func()  
 // namespace /* anonymous */

void (*ptr1)() = &regular_func;
void (*ptr2)() = &template_func<int>;

使用 clang，regular_func 和 template_func<int> 的符号都按我的预期放置在 .mysection 中。

$ clang++ -std=c++14 a.cpp -c && objdump -t a.o | grep -E "regular|template"
0000000000000000 l     F .mysection 0000000000000006 _ZN12_GLOBAL__N_112regular_funcEv
0000000000000010 l     F .mysection 0000000000000006 _ZN12_GLOBAL__N_113template_funcIiEEvv

但是使用GCC，函数模板不是放在.mysection，而是放在.text.*部分。

$ g++ -std=c++14 a.cpp -c && objdump -t a.o | grep -E "regular|template"
0000000000000000 l     F .mysection 0000000000000007 _ZN12_GLOBAL__N_112regular_funcEv
0000000000000000 l     F .text  0000000000000007 _ZN12_GLOBAL__N_113template_funcIiEEvv

我正在使用 clang-3.7.1 和 gcc-5.3.0。

如何强制 gcc 将模板实例化的函数放在单独的部分？

【问题讨论】：

提交了一个错误：gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=70435

【参考方案1】：

这可能是一个小小的安慰，但如果您申请 section，GCC 将有义务 归因于template <class T> void template_func() 的显式实例化， 对于您想要实例化的每个T，例如

namespace /* anonymous */ 
    [[gnu::section(".mysection")]]
    void regular_func()  

    template <class T>
    void template_func()  

    template [[gnu::section(".mysection")]] void template_func<int>();

 // namespace /* anonymous */


void (*ptr1)() = &regular_func;
void (*ptr2)() = &template_func<int>;

然后：

$ g++ -std=c++14 a.cpp -c && objdump -C -t a.o | grep -E "regular|template"
0000000000000000 l     F .mysection 0000000000000007 (anonymous namespace)::regular_func()
0000000000000007 l     F .mysection 0000000000000007 void (anonymous namespace)::template_func<int>()

不幸的是 clang 拒绝：

template [[gnu::section(".mysection")]] void template_func<int>();

说：

template [[gnu::section(".mysection")]] void template_func<int>();
         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
error: an attribute list cannot appear here

所以每个编译器都必须有自己的方式，通过条件编译。

此外，此修复程序带来了额外的麻烦，您必须以某种方式确保 template_func() 无法为您未明确显示的任何 T 实例化 实例化。

您可以通过在函数模板的主体中静态断言 T 是您允许实例化的 A,B,C... 类型之一。那么如果它 曾经用T = D 实例化，static_assert 将触发；你可以 将D 添加到列表中并为D 添加显式实例化：

#include <type_traits>

template<typename T, typename First>
constexpr bool is_in()

    return std::is_same<T,First>::value;


template<typename T, typename First, typename Second, typename ...Rest>
constexpr bool is_in()

    return is_in<T,First>() || is_in<T,Second,Rest...>();


namespace /* anonymous */ 
    [[gnu::section(".mysection")]]
    void regular_func()  

    template <class T>
    void template_func() 
    
        static_assert(is_in<T,int,float>(),"");
    

    template [[gnu::section(".mysection")]] void template_func<int>();
    template [[gnu::section(".mysection")]] void template_func<float>();

 // namespace /* anonymous */


void (*ptr1)() = &regular_func;
void (*ptr2)() = &template_func<int>;
void (*ptr3)() = &template_func<float>;
void (*ptr4)() = &template_func<char>; // <-- static_assert fails

【讨论】：

有趣的是，该属性可以用于显式实例化，但不幸的是，这不是我的选择。我在示例中将参数简化为单个类型 T 但它实际上是可变参数，因此我无法手动实例化所有可能的组合。

【参考方案2】：

不是最优雅的做事方式，但您可以进行一些名称修改并修改链接器脚本以获得所需的行为

#define TEMPLATE_SECTION(name, section) name##_##section##_

#define template_func TEMPLATE_SECTION(template_func, mysection)

template<class T>
void template_func()  

void regular_func()  

int main() 
    regular_func();         //placed in ".text"
    template_func<int>();   //placed in ".mysection"
    template_func<float>(); //placed in ".mysection"
    return 0;

在链接描述文件中

SECTIONS 
    .mysection : 
        *(*_mysection_*) 
    

    .text : 
        *(.text .text.*)