c++模块和“多重定义”

Question

我正在尝试学习一些关于 c++ 模块的知识。我编写了简单的源代码，我试图在没有运气的情况下进行编译。出于某种原因，我遇到了多个定义的链接器问题，但我不明白原因。我的 g++ 版本是来自 cygwin 的 11.2。我的代码中有错误吗？是别的吗？

$ g++ -std=c++20 -fmodules-ts module_a.cpp module_b.cpp main.cpp
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0xc): multiple definition of `std::string::_Alloc_hider::~_Alloc_hider()'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0xc): first defined here
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0xc): multiple definition of `std::string::_Alloc_hider::~_Alloc_hider()'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0xc): first defined here
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0x28): multiple definition of `std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::~basic_string()'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0x28): first defined here
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0x28): multiple definition of `std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::~basic_string()'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0x28): first defined here
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0x82): multiple definition of `std::string::_Alloc_hider::_Alloc_hider(char*, std::allocator<char> const&)'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0x82): first defined here
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0x82): multiple definition of `std::string::_Alloc_hider::_Alloc_hider(char*, std::allocator<char> const&)'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0x82): first defined here
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0xb8): multiple definition of `std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::basic_string<std::allocator<char> >(char const*, std::allocator<char> const&)'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0xb8): first defined here
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/11/../../../../x86_64-pc-cygwin/bin/ld: /tmp/ccfWIJyE.o:module_b.cpp:(.text+0xb8): multiple definition of `std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::basic_string<std::allocator<char> >(char const*, std::allocator<char> const&)'; /tmp/cc8Ygf2b.o:module_a.cpp:(.text+0xb8): first defined here
collect2: error: ld returned 1 exit status

ma​​in.cpp：

import module_a;
import module_b;

int main()
{
    test_a();
    test_b();
}

module_a.cpp：

module;

import <iostream>;

export module module_a;

export void test_a()
{
    std::cout << std::string("test module a\n");
}

module_b.cpp：

module;

import <iostream>;

export module module_b;

export void test_b()
{
    // std::cout << "test module b\n";           // <- this works
    std::cout << std::string("test module b\n"); // <- this cause the issue
}

Answer 1

我不确定您的示例中出了什么问题，可能有几件事（请查看我对问题的评论）。无论如何，这段代码应该可以正常工作：

// module_a.cpp
export module module_a;

import <iostream>;
import <string>;

export void test_a()
{
    std::cout << std::string("test module a\n");
}

// module_b.cpp
export module module_b;

import <iostream>;
import <string>;

export void test_b()
{
    std::cout << std::string("test module b\n");
}

// main.cpp
import module_a;
import module_b;

int main()
{
    test_a();
    test_b();

    return 0;
}

# Makefile
GCC=g++-11 -std=c++20 -fmodules-ts

all: std_headers module_a.o module_b.o main

std_headers:
    $(GCC) -xc++-system-header iostream
    $(GCC) -xc++-system-header string

module_a.o: module_a.cpp
    $(GCC) -c $< -o $@

module_b.o: module_b.cpp
    $(GCC) -c $< -o $@

main: main.cpp module_a.o module_b.o
    $(GCC) $^ -o $@

clean:
    rm -f *.o
    rm -rf gcm.cache/
    rm -f main

如果我猜测一下，可能是您在全局模块片段中而不是在模块声明中导入iostream，在这种情况下，iostream 的定义，例如“std::cout”也不会导出。

$ make
g++-11 -std=c++20 -fmodules-ts -xc++-system-header iostream
g++-11 -std=c++20 -fmodules-ts -xc++-system-header string
g++-11 -std=c++20 -fmodules-ts -c module_a.cpp -o module_a.o
g++-11 -std=c++20 -fmodules-ts -c module_b.cpp -o module_b.o
g++-11 -std=c++20 -fmodules-ts main.cpp module_a.o module_b.o -o main

$ ./main
test module a
test module b

$ g++-11 --version | head -n 1
g++-11 (Ubuntu 11.1.0-1ubuntu1~20.04) 11.1.0