C++中的多重定义错误

Question

我正在编写一个 C++ 程序，其中每个文件都有自己的一组全局变量声明。这些文件中的大多数都使用在其他文件中使用 extern 定义的全局变量。

这是一个类似于我的程序的例子：

Main.cpp

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Other_File.cpp"

int var1;
int var2;

int main()
{
    var1 = 1;
    var2 = 2;
    otherFunction();
    var4 = 4; // From Other_File.cpp

    std::cout << var1 << " " << var2 << " " << var3 << " " << var4 << std::endl;

    return(0);
}

Other_File.cpp

extern int var1;
extern int var2;

int var3;
int var4;

void otherFunction()
{
     var3 = var1 + var2;
     var4 = 0;
}

当我在 Visual Studio (Windows) 中构建此代码时，一切运行良好且输出正确。但是当我尝试在 Linux 上使用 g++ 构建时，我收到以下错误：

g++ -o Testing Testing.o Other_File.o Other_File.o:(.bss+0x0): multiple definition of var3' Testing.o:(.bss+0x0): first defined here Other_File.o:(.bss+0x4): multiple definition ofvar4' Testing.o:(.bss+0x4): first defined here Other_File.o: In function otherFunction()': Other_File.cpp:(.text+0x0): multiple definition ofotherFunction()' Testing.o:Testing.cpp:(.text+0x0): first defined here collect2: ld returned 1 exit status make: *** [Testing] Error 1

这是因为我是 "including" 主文件中的另一个文件吗？

如果不是，我的代码有什么问题？

编辑：这是我的 g++ 生成文件的内容：

Testing: Testing.o Other_File.o
    g++ -o Testing Testing.o Other_File.o

Testing.o: Testing.cpp
    g++ -c -std=c++0x Testing.cpp

Other_File.o: Other_File.cpp
    g++ -c -std=c++0x Other_File.cpp

clean:
    rm *.o Calculator

Answer 1

不要 #include 将一个源文件插入另一个源文件。在某些时间和地点，这没问题，但只有不到 0.001% 的程序需要这样做。

您应该做的是创建一个 header 文件，其中包含两个源文件中所需内容的声明。

那么您的代码将如下所示：

main.cpp源文件

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "Other_File.h"  // Note inclusion of header file here

int var1;
int var2;

int main()
{
    var1 = 1;
    var2 = 2;
    otherFunction();
    var4 = 4; // From Other_File.cpp

    std::cout << var1 << " " << var2 << " " << var3 << " " << var4 << std::endl;
}

other_file.cpp源文件，就像你现在拥有的一样

other_file.h header 文件，新文件

#pragma once

// Declare the variables, so the compiler knows they exist somewhere
extern int var3;
extern int var4;

// Forward declaration of the function prototype
void otherFunction();

然后两个源文件将分别编译并链接在一起形成最终的可执行文件。这个 linking 步骤是构建失败的地方。它会注意到 other_source.cpp 中定义的变量是在从该源文件创建的 object 文件中定义的，但是由于您将它包含在 main.cpp 源文件中，因此 object文件也是从该源文件创建的。

这就是为什么您需要了解 translation units, which is what the compiler actually see. A C++ source file goes through many phases of translation，每个人都各司其职。 翻译单元大致是包含所有header的单个源文件。

这也是了解 preprocessor #include directive 功能的一个很好的理由。它基本上将包含的文件按原样插入到正在预处理的源文件中。在 #include 指令所在的位置，经过预处理后它将成为包含文件的内容，这就是编译器将看到的内容。

Answer 2

在编译器开始工作之前，包含有效地将包含文件粘贴到包含文件中，所以编译器看起来像这样：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
// #include "Other_File.cpp" sub in other file here
extern int var1;
extern int var2;

int var3;
int var4;

void otherFunction()
{
     var3 = var1 + var2;
     var4 = 0;
}


int var1;
int var2;

int main()
{
    var1 = 1;
    var2 = 2;
    otherFunction();
    var4 = 4; // From Other_File.cpp

    std::cout << var1 << " " << var2 << " " << var3 << " " << var4 << std::endl;

    return(0);
}

这本身不是问题。看起来很有趣，但这不是问题。没有重复的变量。

extern int var1;

告诉编译器在其他地方存在 var1。稍后将找到并链接它。继续。如果你撒谎，链接器会抱怨。在这种情况下，大约有 10 行。

当 Other_File.cpp 被编译并链接到 Main.cpp 时，问题就来了。链接器在 Main.o 和 Other_File.o

中找到 var3 和 var4 的完整定义

您可以从构建中排除 Other_File.cpp，很可能是 Visual Studio 为您所做的，除了严重违反约定外，一切都会很好：永远不要包含 .cpp 文件。

为什么？因为按照惯例，cpp 文件定义了东西并使它们成为现实。通过在 header 中定义变量或函数，您可以同样糟糕地破坏 .h 文件。例如：

#ifndef BADHEADER_H_
#define BADHEADER_H_


int fubar; // don't do this
/* do this instead:
extern int fubar;
and place int fubar; into the most logical cpp file
*/


#endif /* BADHEADER_H_ */

每个包含 badheader.h 的人现在都有一个名为 fubar 的变量，无论他们是否需要，以及当链接器出现在 assemble 程序时，fubar fubar是真的吗？他们全部。哎呀。糟糕的链接器所能做的就是吐出一个错误并等待您修复歧义。

一天结束时，您可以 #include 任何事情。它不会编译，但您可以包含一个 Word 文档。你甚至可以表演

这样的小技巧

int array[] =
{
#include "filtercoefs.h"
};

其中 array.h 就是

1,2,3,4,5

当你有像 Matlab 这样的东西来输出滤波器系数时很有用，但更喜欢坚持惯例以防止你的同事之间的混淆。

无论如何，C++ 可以让你做各种各样的事情。他们中的大多数人在做之前最好考虑几次。

C++中的多重定义错误

Multiple definitions error in C++

c++

compilation

linkage