ABI常识
有相当一部分程序员弄不清楚API和ABI的差别，甚至根本就没说过ABI。这并不是ABI不重要，而是在小型开发团队中ABI问题不容易遇到，当团队扩大，开发程序使用的组件增多，这个问题就会变得严重。我们倾向于从头说起，就当是科普了。
API和ABI
API，Application Programming Interface
ABI，Application Binary Interface
从名字上就可以看出，API是面向编程人员的，是面向人的；而ABI，编程人员是不容易直接看到的，但编程人员的行为可以直接影响到ABI，简单来说，ABI是面向编译器的。举个简单的例子
void print(int tag1, int tag2, int tag3)
{
printf("%d\n", tag1 + tag2 + tag3);
}
这段程序提供一个API，函数原型为
void print(int, int, int)
对于开发人员而言，到这里已经不需要再深入了。对于编译器而言，却有很多工作要考虑，例如
- 参数计算的顺序
- 参数入栈的顺序
- 寄存器传参如何安排
这些工作发生在二进制层面，因此就称作ABI，意味着二进制层面的接口规范。编译器如何处理这些问题和处理器密切相关，一般不足以引起什么问题，更严重的问题发生在语言和编译器之间，例如：
- 异常的处理
- STL代码的例化
- 虚函数的实现
- 结构体的对齐
ABI不兼容
既然知道了什么是ABI，那么就可以考虑ABI的兼容问题了。
假设有一个程序A，依赖一个库libA中的某个函数，假设为
void __cdecl A_calc(int s1, int s2);
A由程序员John维护，libA由程序员CHIV维护，某一天CHIV就突然升级了一下
void __cdecl A_calc(int s1, int s2, int s3);
John习惯性的更新了libA，这就出现了问题，这既是典型的ABI不兼容问题。有人可能会说了，john重新编译一下不就能发现问题吗？显然，是的。如果随随便便更新某个lib，john就得重新编译程序，那么请问把软件分模块的意义是不是打了个大折扣。一个很大的程序A，居然因为一个小小的组件libA，就大动干戈重新编译一下，这不就是因小失大吗？
当使用的开发语言成为C++之后，ABI的问题就更严重了。主要体现在STL和虚函数上，试想一下，你的开发伙伴给你的头文件里一大堆的STD，你是不是有点发疯，你们的编译器都不一样好吗？过来一大堆C++11的代码，你连编译过去都不可能，VS2013支持的C++11连继承构造也没实现你信不？
既然如此，那大家都是用支持C++11的编译器行吗？还是不行，因为C++11没有规定ABI，编译器如何实现谁也不知道？于是你接口里的什么容器之类的就只能等着崩溃，VC自家的编译器都不能纵向兼容，不同厂家的还能指望吗？
是不是没有办法了？也不是，你只要给你的合作伙伴提供源代码就行，让他直接从源代码编译，无限期增加他的Build工作量，让他996，然后某一天他上班的时候也许会带把枪（这个梗能get到吗）什么的？
说完了STL，然后再说一下虚函数。
class U2B {
public:
U2B() {}
void Start();
virtual void Stop();
virtual void OnCompleted();
void Shutdown();
};
这是CHIV给你的接口，看着是不是很感人？但是没过多久，CHIV就增加了一个方法
class U2B {
public:
U2B() {}
virtual void Log();
void Start();
virtual void Stop();
virtual void OnCompleted();
void Shutdown();
};
就当所有编译器都一样吧，把所有的虚函数安排在类实例的起始位置，那里就放了一张虚函数表，表中的函数是个什么顺序？当然是虚函数出现的顺序。升级后，很明显表中的第一项变了，那么对Stop的调用，就指向了Log，这不就错了吗？关键是这个函数也能正常执行，于是John根本就找不到问题。更为要命的是，CHIV提供的这个lib是以组件形式管理的，你就算重新编译一下也找不到问题，john的妈妈每天都得喊他回去吃饭。这个ABI不兼容不崩溃、不报错，程序就是执行不正常。或者这个功能干脆就不常用，客户偶尔碰到一次，干脆一票否决了。
ABI兼容的措施
首先说结论，没有根本的办法防止ABI不兼容的问题。只能通过规范管理、增强安全编程的意识、提高对与程序的运行原理的认识才能降低这种概率，从编程技巧上，前辈们已经总结出了一些，这一节主要就介绍Pimpl方法。
在开发中不使用STL或者不使用虚函数确实能避免不少ABI问题，如果这样的话，还是用C++干啥。所以前辈们就想出了Pimpl方法，它的中心思想就是，给合作伙伴的接口里面没有STL，也没有虚函数，所有能引起ABI兼容问题的特征都被封死在库的本身范围之内。这需要用到C++的前置声明，还是举例说明。
class U2BImpl;
class U2B {
public:
U2B() {}
void Start();
void Stop();
void OnCompleted();
void Shutdown();
private:
U2BImpl* mImpl;
};
这就是给合作伙伴的接口，U2BImpl是真正的实现，U2B是这个实现的封装，U2BImpl并不需要用户直接访问，从而隔离了ABI不兼容的问题。
谁才是兼容界的一哥
舍微软其谁。你N年前编写的程序，可以跑遍Windows家族。
补充阅读内容
[1] https://community.kde.org/Policies/Binary_Compatibility_Issues_With_C%2B%2B
