c++普通函数在头文件定义报重复定义的错误。而class定义不会

 

 

 

 

 

 

 

以上代码可以正常运行！

我们可能会赶到奇怪，为什么class C在header中定义了，并且在其他两个cpp中都include了，结果，链接时不会报重复定义的错误？

 

原因：

编译单元：一个.cc或.cpp作为一个编译单元.生成.o，简单来说一个cpp文件就是一个编译单元。

类的声明：

class A;  //类的声明

类的声明和普通变量声明一样，不产生目标代码，可以在同一、以及多个编译单元重复声明。

类的定义：

class A {

……

};  //类的定义

类的定义不产生目标代码，只是告诉编译器，类的数据格式是如何的，实例化后对象该占多大空间，它和普通变量的声明唯一的区别是不能在同一编译单元内出现多次。同一编译单元内，类重复定义，会编译时报错,因为编译器不知道在该编译单元中，实例化对象的时候该调用哪一个定义的类？但是在不同编译单元内，类可以重复定义,因为类的定义未产生实际代码。因为它具有内部链接，（所谓内部链接指的是该名称对于所在编译单元是局部的，在链接时不会与其他编译单元中同样 的名称产生命名冲突）,所以类定义在头文件中在链接时候不会冲突。

 

函数头文件中定义多次include就报重复定义问题

先来做一个实验，你在一个头文件中定义一个类，然后把内中的一个函数的实现写在这个头文件当中。

//A_test.h

#ifndefine _A_TEST_

#define _A_TEST_

class A

{

void test();

};

void A::test()

{

}

#endif

//A_test.cpp

#include A_test.h

//B_test.cpp

#include A_test.h

//C_test.cpp

#include A_test.h

然后在两个B.cpp,C.cpp包含这个头文件，请问能否编译通过。答案是不行的，会报错，所你重复定义函数test()

但是如果你把这个函数定义到class A里面，然后编译就不报错了。

另外如果你把这个函数定义在这个头文件类的外面，但是前面加上inline，也可以通过编译。

除此之外，如果你把这个函数的实现写在另外一个包含这个头文件的cpp文件中，也可以通过编译，这也是最规范的写法。

 

与此对应，如果你在这个头文件中声明了一个函数，如果直接就在这个头文件中实现，那么除非你把它定义为inline 函数，不然会发生二次定义的错误，当然把一个实现放到一个对应的cpp中，自然不会报错。

在常规理解中，.h只能写声明，cpp写实现。这是很规范 。但是为什么有些库的头文件也把一些类的实现写出来了，有些函数也直接定义在那个头文件中，在很多.cpp中也不断的被包含呢，结果并不报错。举个例子来时，complex.h这个头文件在很多数值.cpp中间都要包含，如果这个头文件中有些函数写了实现，就会报错。

那么究竟如何来理解这种现象呢：

有3点：

1是编译器的唯一命名规则，就是inline函数,class和模板类函数被多次包含的情况下，在编译的时候，编译器会自动把他们认为是同一个函数，不会发生二次定义的问题。前提是他们一模一样。

2是编译器会把class里面定义的函数当做inline函数，所以直接在类里面实现函数的定义没有关系。由上面的说明，他不会发生二次定义的问题。

3一般函数的声明和实现分开，在编译的时候，声明可以无数次，但是定义只能一份，只会生成一份函数的.obj，所以有函数调用的地方，编译器必须在调用的地方先保持现场，然后在花点时间去调用函数，然后回来，恢复现场。所以函数在头文件中实现，如果被包含二次。函数的实现就被编译了2次，如果单独写在一个.cpp中间，自然就编译成为一份.obj，不会产生二义性的问题。

3.inline函数在编译的时候直接复制在有该函数的地方，在空间上有消耗，但是在省去了时间上的消耗，是一个模板函数。也就是说在有这些函数的地方都不需要去调用函数，也就不涉及有2种函数可以调用产生的二义性问题。

 

因此，complex.h这个头文件要被反复包含，要么把所有函数都放到类里面定义，要么全面写在外面，前面加上inline。

另外，模板类函数应该也是编译器特殊处理过