C ++中的多个定义错误

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示例：

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，一切运行正常且输出正确。但是当我尝试在 Linux 上使用 g++ 构建时，我收到以下错误：

g++ -o 测试Testing.o Other_File.o Other_File.o:(.bss+0x0): var3' Testing.o:(.bss+0x0): first defined here Other_File.o:(.bss+0x4): multiple definition ofvar4' 的多重定义 Testing.o:(.bss+0x4): 这里首先定义 Other_File.o: In function otherFunction()': Other_File.cpp:(.text+0x0): multiple definition of otherFunction()' Testing.o:Testing.cpp:(.text+0x0): 首先定义 这里 collect2: ld 返回 1 退出状态 make: *** [Testing] Error 1

这是因为我在主文件中“包含”了另一个文件吗？

如果不是，我的代码有什么问题？

编辑：这是我的 Makefile for g++ 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

不要将一个源文件#include 转换成另一个源文件。在某些时间和地点可以这样做，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：

1. 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;
   }
   

2. other_file.cpp 源文件，就像你现在拥有的一样

3. other_file.h头文件，新建文件

   #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();
   

这两个源文件将被分别编译并链接在一起以形成最终的可执行文件。这个链接步骤是你的构建失败的地方。它会注意到other_source.cpp 中定义的变量是在从该源文件创建的目标文件中定义的，但是由于您将其包含到main.cpp 源文件中，因此从该源文件创建的目标文件也是如此。

这就是为什么你需要了解translation units，这是编译器实际看到的。一个 C++ 源文件经过许多phases of translation，每个都有自己的特殊部分。 翻译单元大概是一个包含所有标题的单一源文件。

这也是了解preprocessor #include directive 功能的好理由。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。 #include 指令所在的位置，经过预处理后将是包含文件的内容，这就是编译器将看到的内容。

Answer 2

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

#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。稍后会找到并链接。继续。如果您撒谎，链接器会抱怨。在这种情况下，它大约下降了 10 行。

在编译 Other_File.cpp 并与 Main.cpp 链接时出现问题。链接器在 Main.o 和 Other_File.o 中都找到了 var3 和 var4 的完整定义

您可以从构建中排除 Other_File.cpp，这可能是 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。您可以通过在标头中定义变量或函数来破坏 .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_ */

现在每个包含 badheader.h 的人都有一个名为 fubar 的变量，无论他们是否想要它，当链接器出现来组装程序时，哪个 fubar 是真正的 fubar？他们都是。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。

在一天结束的时候，你可以#include 任何东西。它不会编译，但您可以包含 Word 文档。你甚至可以表演一些小技巧，比如

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

array.h 是简单的

1,2,3,4,5

当您使用 Matlab 之类的工具输出滤波器系数时很有用，但更喜欢遵守约定以防止与其他编码人员混淆。

不管怎样，C++ 可以让你做各种各样的事情。他们中的大多数你最好在做之前考虑几次。