clang: no hay definiciones de métodos virtuales fuera de línea (clase C++ abstracta pura)

Por un momento, olvidémonos de las funciones virtuales puras e intentemos entender cómo el compilador puede evitar emitir la vtable en todas las unidades de traducción que incluyen la declaración de una clase polimórfica.

Cuando el compilador ve la declaración de una clase con funciones virtuales, comprueba si hay funciones virtuales que solo están declaradas pero no definidas dentro de la declaración de clase. Si hay exactamente una de estas funciones, el compilador sabe con seguridad que debe definirse en algún lugar (de lo contrario, el programa no se enlazará), y emite la vtable solo en la unidad de traducción que aloja la definición de esa función. Si hay múltiples funciones de este tipo, el compilador elige una de ellas utilizando algunos criterios de selección deterministas y - con respecto a la decisión de dónde emitir la vtable - ignora las otras. La forma más sencilla de seleccionar una sola función virtual representativa es tomar la primera del conjunto candidato, y esto es lo que hace Clang.

Por lo tanto, la clave para esta optimización es seleccionar un método virtual tal que el compilador pueda garantizar que encontrará una (única) definición de ese método en alguna unidad de traducción.

Ahora, ¿qué pasa si la declaración de clase contiene funciones virtuales puras? Un programador puede proporcionar una implementación para una función virtual pura, pero él no está obligado a! Por lo tanto, las funciones virtuales puras no pertenecen a la lista de candidatos virtuales métodos de los cuales el compilador puede seleccionar el representativo.

Pero hay una excepción - un destructor virtual puro!

Un destructor virtual puro es un caso especial:

1. Una clase abstracta no tiene sentido si no va a derivar otras clases de ella.
2. Una subclase' destructor siempre llama a la clase base' destructor.
3. El destructor de una clase derivada de una clase con un destructor virtual es automáticamente un destructor virtual función.
4. Todas las funciones virtuales de todas las clases, de las que el programa crea objetos, están generalmente vinculadas al ejecutable final (incluidas las funciones virtuales que se puede demostrar estáticamente que permanecen sin usar, aunque eso requeriría un análisis estático del programa completo).
5. Por lo tanto, un destructor virtual puro debe tener una definición proporcionada por el usuario.

Por lo tanto, la advertencia de clang en el ejemplo de la pregunta no es conceptualmente justificar.

Sin embargo, desde el punto de vista práctico, la importancia de ese ejemplo es mínima, ya que rara vez se necesita un destructor virtual puro, si es que se necesita. No puedo imaginar un caso más o menos realista en el que un destructor virtual puro no vaya acompañado de otra función virtual pura. Pero en tal configuración, la necesidad de la pureza del destructor (virtual) desaparece por completo, ya que la clase se vuelve abstracta debido a la presencia de otros métodos virtuales puros.

Terminé implementando un destructor virtual trivial, en lugar de dejarlo puro virtual.

Así que en lugar de

class A {
public:
    virtual ~A() = 0;
};

Utilizo

class A {
public:
    virtual ~A();
};

Luego implementa el destructor trivial en a .archivo cpp:

A::~A()
{}

Esto efectivamente fija la vtable a la .cpp, en lugar de enviarlo a varias unidades de traducción (objetos), y evita con éxito la advertencia-Wweak-vtables.