Для функции, объявленной вперед, разрешен неправильный тип возвращаемого значения: почему здесь нет ошибки компоновщика?

Будем признательны за любые ссылки на cppreference или спецификации, позволяющие это сделать.

Программа имеет неопределенное поведение, поскольку вы использовали f2, но не предоставили никакого определения для версии void f2();. По сути, нам необходимо предоставить одно и только одно определение невстроенной функции, используемой в odr.

Это видно из ODR:

Во всей программе (включая любые стандартные и пользовательские библиотеки) должно присутствовать одно и только одно определение каждой невстроенной функции или переменной, используемой odr (см. ниже). Компилятор не обязан диагностировать это нарушение, но поведение программы, которая его нарушает, не определено.

Как видите, реализация для этого не обязана выдавать диагностику.

Мы не всегда получаем ошибку компоновщика, поскольку стандарт C++ не требует ошибки компоновщика или любой другой ошибки в этом случае, а реализации в большинстве случаев не делают ничего лишнего.

Стандарт не требует наличия ошибок, поскольку общая технология компоновщика не позволяет реализации обнаруживать такие ошибки.

Страуструп решил исключить из C++ искажение имен тип возвращаемого значения, чтобы имена двух функций, которые различаются только типом возвращаемого значения, преобразулись в одно и то же имя символа. Благодаря этому некоторые ошибки, связанные с нарушением ODR, остаются незамеченными. Если заставить возвращаемый тип участвовать в искажении, другие ошибки нарушения ODR останутся незамеченными.

Невозможно обеспечить обнаружение всех ошибок, связанных с нарушением ODR, с помощью существующих общедоступных компоновщиков. Таким образом, стандарт, по сути, позволяет реализации делать то, что делал оригинальный компилятор Страуструпа: исключать возвращаемый тип из искажения имени.

Компилятор, который вы используете, делает именно это. Итак, это что-то вроде _Z2f2v в объектном файле. Вы можете увидеть это, набрав nm a.o | grep f2 и nm b.o | grep f2 или посмотрев выходные данные сборки в проводнике компилятора (используйте clang, добавьте -stdlib=libc++ к параметрам и снимите флажок «снять символы» в меню). Нигде нет указаний на то, что функция должна возвращать какой-либо конкретный тип.

Так почему же тогда gcc обнаруживает эту ошибку?

Это потому, что иногда gcc включает тип возвращаемого значения в искажение имени, и ваша программа просто попадает в этот особый случай. Это связано с большой поломкой ABI в C++11. gcc и libstdc++ пришлось изменить макет некоторых классов стандартной библиотеки, в частности std::string (также std::list, но эй, кто это использует?). Итак, авторы gcc сделали умную вещь, чтобы сохранить обратную совместимость: они изменили искажение всего, что включает в себя эти классы - -- и на этот раз и в возвращаемом типе. Таким образом, старый код ABI не может без ошибок связываться с новым кодом ABI. Имена не будут совпадать.

Вы можете убедиться в этом, вызвав nm для объектов, скомпилированных с помощью g++ , или снова зайдя в проводник компилятора . Вы увидите, что объект, который упоминает void f2(), по-прежнему содержит что-то вроде _Z2f2v, но объект, который упоминает string f2(), имеет что-то вроде _Z2f2B5cxx11v (обратите внимание на cxx11 в имени — таким образом мы знаем, что имеем дело с новым пост-C++). 11 ПАБИ). Все бы хорошо, но если вы используете обе функции в одной и той же программе (в разных единицах трансляции), компилятор этого не обнаружит, что является еще одним необнаружимым нарушением ODR (все еще разрешенным стандартом).

Этого не происходит с другими типами, поэтому, если вы измените f2 на возврат, скажем, std::vector<char>, вы не получите ошибку компоновщика ни с одним компилятором.