为什么结构声明违反了 C++ 中的 ODR？

Question

我试图让编译器对一些我认为不违反 C++ 中的 one-definition-rule 的代码做出反应。在 header 文件中，我有两个声明：一个用于结构，一个用于函数，如下所示：

struct TestStruct {
    int a;
    double d;
};
int k();

然后我故意将 header 文件两次包含在另一个文件中，其中包含 main() ，看看会发生什么。

令我惊讶的是，编译器抱怨该结构有多个定义。我期望编译器根本不会引发任何多重性错误，因为结构和函数都有纯声明。

只有在我将结构放入 header-guard 之后，编译器才会停止报错。但是，没有为该结构分配内存。这不是一个定义。那为什么编译器疯了？

Answer 1

您不能在一个翻译单元中多次定义结构。

您可以在多个翻译单元中定义它，但定义必须相同。（来源：cppreference/ODR）。

为避免此问题，您需要在 header 中包含一个包含保护。它会默默地防止 header 在每个翻译单元中被多次包含。

Answer 2

使用 include guards（或者如果你的编译器可用的话）pragma 一次。

#ifndef PATH_TO_FILE_FILENAME_H
#define PATH_TO_FILE_FILENAME_H
struct TestStruct {
    int a;
    double d;
};
int k();
#endif

或（如果有的话更好！）

#pragma once
struct TestStruct {
    int a;
    double d;
};
int k();

也可能值得使用名称空间来避免污染全局名称空间

#pragma once
namespace Test
{
    struct TestStruct {
        int a;
        double d;
    };
    int k();
};

请注意，如果您决定在 header 中提供 k() 定义，则还需要内联声明 k() （如果您需要使用模板而不是指定，这有时是不可避免的）显式模板参数）。

#pragma once
namespace Test
{
    struct TestStruct {
        int a;
        double d;
    };
    template<typename T>
    inline int k<T>() // This now has to be inline or static.
    {
        // Some implementation
    }
};

编辑：顺便说一句，struct/class 的声明和定义与函数没有太大区别：

void TestFunction(); // The compiler now knows there's a function called TestFunctionand can attempt to link the symbol information to its implementation somewhere in the compilation unit.

在这种情况下，我们没有实现函数的实质，只是说它存在，因为编译器知道签名（或函数承诺采用的内容和 return）它可以继续开心。在 TestStructs 的情况下，前向声明（没有实现）将是

class TestStruct;

为什么结构声明违反了 C++ 中的 ODR？

Why does a struct declaration violate the ODR in C++?

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