在 C++ 中定义 class 析构函数时未定义的引用

Question

我正在做一个小项目来提高我在 C++ 中的 OOP 技能 - 该项目只是一个简单的书籍集合，有点像家庭图书馆，书籍可以存储在虚拟书架上，分组成更大的书架具有各自的名称等，每本书还有自己的 ID，是一个正整数。我试图创建一个用户定义的 class 析构函数，我想将析构函数的实现移动到源文件，遵循将超过一行的实现移动到 [= 的规则50=].cpp 文件来自 .hpp 文件以帮助养成产生更好的习惯优化和更快的代码（当然在这个例子中它无济于事，但我只是想找到解决遇到的问题的方法，而不是在以后挣扎）。

但是，在尝试编译我的代码时，出现以下错误：

c:/mingw/bin/../lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/9.2.0/../../../../x86_64-w64-mingw32/bin/ld.exe: CMakeFiles/bookshelf.dir/objects.a(bookshelf.cpp.obj): in function `void std::_Destroy<Book>(Book*)':
c:/mingw/include/c++/9.2.0/bits/stl_construct.h:98: undefined reference to `Book::~Book()'
collect2.exe: error: ld returned 1 exit status
make.exe[2]: *** [CMakeFiles/bookshelf.dir/build.make:101: bookshelf.exe] Error 1
make.exe[1]: *** [CMakeFiles/Makefile2:139: CMakeFiles/bookshelf.dir/all] Error 2
make.exe: *** [Makefile:111: all] Error 2
The terminal process "C:\WINDOWS\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -Command cmake --build Build" terminated with exit code: 1.

我使用 Visual Studio 代码并使用 MinGW64 编译器编译我的代码，在 Windows 11 上工作，我的项目使用以下 CMakeLists 文件设置：

cmake_minimum_required(VERSION 3.0.0)
project(Book VERSION 0.1.0)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED True)

# include(GoogleTest)
# enable_testing()

add_executable(main main.cpp)
add_executable(book src/book.cpp include/bookshelf.hpp include/book.hpp include/types.hpp include/helpers.hpp)
add_executable(bookshelf src/bookshelf.cpp include/bookshelf.hpp)
# add_executable(library src/library.cpp include/library.hpp)

add_compile_options(-Werror -Wextra -Wall -Wconversion -Wpedantic -pedantic-errors -unused-variable)

set(CPACK_PROJECT_NAME ${PROJECT_NAME})
set(CPACK_PROJECT_VERSION ${PROJECT_VERSION})
include(CPack)

include_directories(
    include
    src
)

这是头文件和源文件的代码： book.cpp

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <set>

#include "book.hpp"
#include "helpers.hpp"

Book::~Book(){
    ids.erase(book_id_);
    freed_ids.insert(book_id_);
    //@TODO: To be implemented - destroy the object, not only deal with the book's ID!
};

Book::Book(Title title, Author author) : title_(title), author_(author){
    if(!freed_ids.empty()){
    book_id_ = *(freed_ids.begin());
}
else if(freed_ids.empty() && !ids.empty()){
    book_id_ = *(ids.end());
}
else{
    book_id_ = 0;
}
ids.insert(book_id_);
};

int main(){
    std::cout << "Hello, from book.cpp!" << std::endl;
    return EXIT_SUCCESS;
}

book.hpp

#ifndef book
#define book

#include "types.hpp"
#include "helpers.hpp"

/*
Class represeting a book as en entry in a collection of books.
@param author_  Author of the book.
@param title_   Title of the book. 
@param book_id_ ID of a book. 
*/
class Book{
    private:
    Author author_;
    Title title_;
    BookID book_id_;

    public:
    Book(Title title, Author author);

    /*Get the title of the book.
    @TODO: To be moved into a new class Library*/
    Title get_title() const {return title_;}
    
    /*Get the author of the book.
    @TODO: To be moved into a new class Library*/
    Author get_author() const {return author_;}
    
    /*Get the ID number of the book.
    @TODO: To be moved into a new class Library*/
    BookID get_id() const {return book_id_;}

    ~Book();
};



#endif

只需将析构函数的主体移动到 .hpp 文件即可使代码编译正常，但这并不能解决我的问题. .cpp 文件中定义的构造函数工作得很好，我不明白为什么析构函数不起作用。

在此先感谢您的帮助！

P.S。如果我的代码中有什么地方没有意义而且很愚蠢，请随时告诉我，我将不胜感激。

@user17732522 我已经应用了你在下面的答案中建议我的更改，现在析构函数的问题没有发生，而是我收到错误消息，指出我使用的 std::set 对象有多个定义存储 ID 和名称 - 它们看起来像这样：

c:/mingw/bin/../lib/gcc/x86_64-w64-mingw32/9.2.0/../../../../x86_64-w64-mingw32/bin/ld.exe:
 CMakeFiles/main.dir/objects.a(bookshelf.cpp.obj):C:/Users/Darek/Desktop/projects/myLibrary/include/helpers.hpp:9: multiple definition of `ids';
 CMakeFiles/main.dir/objects.a(book.cpp.obj):C:/Users/Darek/Desktop/projects/myLibrary/include/helpers.hpp:9: first defined here

还有两个类似的错误与那个一起出现，除了它们指的是 freed_ids 和 shelf_names std::set 类型的对象。

这里是helpers.hpp文件，不是很复杂：

#ifndef HELPERS_HEADER_GUARD
#define HELPERS_HEADER_GUARD

#include <cstdlib>
#include <set>
#include <utility>
#include "types.hpp"

std::set<BookID> ids;
std::set<BookID> freed_ids;   
std::set<ShelfName> shelf_names;

#endif

并且 bookshelf.cpp 文件也出现在错误消息中：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <exception>
#include <algorithm>

#include "bookshelf.hpp"

Bookshelf::Bookshelf(ShelfName shelf_name){
    if(std::find(shelf_names.begin(), shelf_names.end(), shelf_name) != shelf_names.end()){
        throw(std::invalid_argument("A bookshelf with the given name already exists."));
    }
    else{
        shelf_name_ = shelf_name;
        // content_ = {};
    }
}

Answer 1

您正在将您的程序分成多个：

add_executable(main main.cpp)
add_executable(book src/book.cpp include/bookshelf.hpp include/book.hpp include/types.hpp include/helpers.hpp)
add_executable(bookshelf src/bookshelf.cpp include/bookshelf.hpp)

您只需要一个可执行文件。此外，头文件不属于那里：

add_executable(main main.cpp src/book.cpp src/bookshelf.cpp)

（顺便说一句，为什么 main.cpp 不在 src 中？）

另一方面，include_directories 应该只包含 include 目录：

include_directories(
    include
)

出现undefined reference错误的原因是，在你原来的配置下，CMake会创建三个独立的程序。只考虑这个：

add_executable(bookshelf src/bookshelf.cpp include/bookshelf.hpp)

它将通过编译 src/bookshelf.cpp 来构建，而不是 src/book.cpp。（.hpp 文件在这里无关紧要，但仍然不属于命令。）

所以bookshelf.cpp可能包含一些Book类型的（成员）变量。为了使用这个变量，程序需要知道如何构造和销毁该类型的变量。也就是说，它需要有Book的构造函数和析构函数的定义。但是两者的定义只在文件book.cpp中，不包含在this程序编译中

在 C++ 中定义 class 析构函数时未定义的引用

Undefined reference while defining a class destructor in C++

c++

oop

destructor