Link Error: Duplicate Symbol

Question

我有下面列出的 4 个源文件：

//a.h

#pragma once

namespace proj {
class A {} a;
} // namespace proj

---

//b.h

#pragma once

namespace proj {
int foo();
} // namespace proj

---

// b.cpp

#include "proj/a.h"

namespace proj {
int foo() {
  A b = a;
  return 0;
}
} // namespace proj

---

// c.cpp

#include "proj/a.h"
#include "proj/b.h"

using namespace proj;

int main() {
  A b = a;
  foo();
  return 0;
}

当我尝试编译 c.cpp 时，出现以下 link 错误：

duplicate symbol proj::a      in:
    buck-out/gen/proj/c#compile-c.cpp.ob5f76e97,default/c.cpp.o
    buck-out/gen/proj/b#default,static/libb.a(b.cpp.o)
duplicate symbol ___odr_asan._ZN4proj1aE in:
    buck-out/gen/proj/c#compile-c.cpp.ob5f76e97,default/c.cpp.o
    buck-out/gen/proj/b#default,static/libb.a(b.cpp.o)
ld: 2 duplicate symbols for architecture x86_64
collect2: error: ld returned 1 exit status

Build failed: Command failed with exit code 1.
stderr: duplicate symbol proj::a      in:
    buck-out/gen/proj/c#compile-c.cpp.ob5f76e97,default/c.cpp.o
    buck-out/gen/proj/b#default,static/libb.a(b.cpp.o)
duplicate symbol ___odr_asan._ZN4proj1aE in:
    buck-out/gen/proj/c#compile-c.cpp.ob5f76e97,default/c.cpp.o
    buck-out/gen/proj/b#default,static/libb.a(b.cpp.o)
ld: 2 duplicate symbols for architecture x86_64
collect2: error: ld returned 1 exit status

我假设发生这种情况是因为 b.cpp 是独立于 c.cpp 编译的，因此 pre-processor 在每个文件中分别包含 header a.h 并且当到了 link 时，linker 找到了符号 a.

的两个版本

如何声明一个 class 实例（在本例中为 a），它可以在我的整个程序中使用并避免上述 link 错误？

参考

我在 Mac OS X 10.13.3 和 -std=c++17.

上使用 gcc-7 (gcc-7 (Homebrew GCC 7.2.0_1) 7.2.0)

构建系统

这应该与问题无关，但无论如何包括在内，以防有人发现它有帮助。

我正在使用 buck 使用以下 BUCK 文件编译代码（尽管这应该是不相关的）：

cxx_library(
    name='a',
    exported_headers=['a.h'],
    visibility=['PUBLIC'],
)

cxx_library(
    name='b',
    exported_headers=['b.h'],
    srcs = ['b.cpp'],
    deps = [':a'],
    visibility=['PUBLIC'],
)

cxx_binary(
    name='c',
    srcs = ['c.cpp'],
    deps = [':a', ':b'],
)

Answer 1

对于 c++17 标准版本之前的解决方案：¹

链接器错误的原因很明显

//a.h

#pragma once

namespace proj {
    class A {} a; // Declares proj::A proj::a implicitly as an instance
                  // everywhere a.h is included.
                  // Thus the linker gets confused which one to use primarly.
}

备选方案 1（一个实例）：

How do I declare one instance of a class (in this case a) that is usable across my entire program and avoid the above link error?

// a.h
#pragma once

namespace proj {
    class A {};
    extern A a;
}

---

// a.cpp
#include "a.h"

namespace proj {
    proj:A a;
}

备选方案 2（每个翻译单元一个实例）：

// a.h
#pragma once

namespace proj {
    class A {};
}

---

// b.cpp   
#include "a.h"

namespace { // <<< unnamed (aka anonymous) namespace
            //     privately visible for translation unit
    proj:A a;
}

---

// c.cpp   
#include "a.h"

namespace {
    proj:A a;
}

---

¹⁾_{否则可能 最适用。}

Answer 2

由于这是标记为 C++17，您可以利用新的 inline variables 语言功能：

namespace proj {
    class A {};
    inline A a;
} // namespace proj

inline 变量现在的行为方式与 inline 函数相同：a 的多个定义合并为一个。