包括不工作的警卫

Question

我已经定义了一个 util.h 文件，其中包含我想在其他几个不同文件中使用的函数。这个头文件有一个包含保护，但是当我在两个不同的文件中使用它时，我得到一个multiple definition of... 错误。我做错了什么？

我已阅读 this 但这与变量声明/定义有关。 This 答案似乎更相关，但我不清楚如何解决这个问题。

// util.h
// include lots of standard headers
#include ...

#ifndef UTIL_H
#define UTIL_H

using namespace std;
// multiple definition of `randarr(int, int, int)`
int* randarr(int size, int min, int max) {
    int *ret = new int[size];
    for (int i=0; i<size; i++)
            ret[i] = (int) (((double) rand() / RAND_MAX) * max) + min;
    return ret;
}
// no error
template<typename T> void printarr(T* v, int begin, int end) {
    for (int i=begin; i<end; i++)
    cout << v[i] << " ";
    cout << endl;
}
// multiple definition of `is_prime(int)`
bool is_prime(int n) {
    if (n == 2 || n == 3 || n == 5) return true;
    if (n <= 1 || (n&1) == 0) return false;

    for (int i = 3; i*i <= n; i += 2)
            if (n % i == 0) return false;

    return true;
}
#endif

---

// example.cpp
#include ...// lots of standard includes
#include "util.h"
void f() {
    randarr(...);
    printarr(...);
    is_prime(...);
    ...
}

---

// Main.cpp
#include "util.h"
int main() {

}

Answer 1

包含守卫不是错误的原因；你违反了One Definition Rule。由于util.h被包含在2个源文件中，预处理每个源文件后创建的翻译单元将包含每个函数的定义，从而导致多定义错误。

要消除错误，请标记函数inline

inline int* randarr(int size, int min, int max) {
  // ...
}

template<typename T> 
inline void printarr(T* v, int begin, int end) {
  // ...
}

inline bool is_prime(int n) {
  // ...
}

Answer 2

你得到一个 linker 错误，而不是编译器错误。您已经在util.h 文件中实现了函数randarr()，这意味着编译器在example.cpp 和Main.cpp 中都看到了randarr() 的副本。当链接器将这些链接在一起时，它会抱怨，因为您不允许对同一函数有多个定义。

你有两个选择：

• 在头文件中将randarr()声明为inline
• 将randarr() 的定义移动到util.cpp 文件中

对is_prime()应用相同的修复。

Answer 3

您 defined 在头文件中运行。这意味着，这些函数的代码包含在example.cpp 和Main.cpp 中。这也意味着代码将被生成两次。这就是“多重定义”错误的原因。

当您在单独的util.cpp 中仅定义函数randarr() 和is_prime() 一次时，错误将消失。

Answer 4

您的标题应该只包含您的函数的原型。原型向其他文件描述您的功能，但不要实现它。唯一的例外是模板，因为每个模板特化都是在编译时构建的。

如果你在头文件中实现你的函数，在链接器时，你会发现多次函数内容，这就是你面临错误的原因。

将randarr 和is_prime 的实现移动到另一个文件，并将你的 util.h 转换为：

#ifndef UTIL_H
#define UTIL_H

using namespace std;
int* randarr(int size, int min, int max);
template<typename T> void printarr(T* v, int begin, int end) {
    for (int i=begin; i<end; i++)
    cout << v[i] << " ";
    cout << endl;
}
bool is_prime(int n);
#endif