c - 多重定义和首次定义错误

Question

我写了一个由几个文件组合而成的小 C 程序。编译时，出现“多个定义”错误。

我的主.c:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "general_structs.h"

#define FOREVER for(;;)
#define INPUT_LEN 30

int main()
{
    char command[INPUT_LEN];
    char *func;
    int i;
    int t;

    FOREVER
    {
        if(scanf("%s", command) == 1)
        {
            func = strtok(command, " ");
            for(i=0;cmd[i].func != NULL;i++)
            {
                if(strcmp(func, cmd[i].name) == 0)
                {
                    (*((cmd[i].func)));
                    t = 1;
                }
            }
            if(t == 1)
            {
                printf("No such command");
            }
        }
    }   
    return 0;   
}

我的 mat.c 文件:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "general_structs.h"

#define LENGTH 100
#define SIXTEEN 16
#define SIZE 4


void read_mat()
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    int k = 0;
    char tmp_name[LENGTH];
    char num_buffer[LENGTH];
    char *token;
    double num_list[16];
    double tmp_num = 0;

    scanf("%[^,], %s", tmp_name, num_buffer);

    token = strtok(num_buffer, ",");

    while(token != NULL)
    {
        if(strcmp(token, "0") == 0)
        {
            num_list[i] = 0;
        }
        else
        {
            tmp_num = atof(token);
            if(tmp_num == 0)        
            {
                printf("Error in parameter: %d\n", (i-1));
                break;
            }
            else
            {
                num_list[i] = tmp_num;
            }
        }   
    i++;
    token = strtok(NULL, ",");
    }

    if(!strcmp(tmp_name, "MAT_A"))
    {
        for(i=0;i<SIZE;i++)
            for(j=0;j<SIZE;j++)
            {
                mats[0].mat[0][i][j] = num_list[k];
                k++;
            }

    }
    else if(!strcmp(tmp_name, "MAT_B"))
    {
        for(i=0;i<SIZE;i++)
            for(j=0;j<SIZE;j++)
            {
                mats[1].mat[0][i][j] = num_list[k];
                k++;
            }
    }
    else if(!strcmp(tmp_name, "MAT_C"))
    {
        for(i=0;i<SIZE;i++)
            for(j=0;j<SIZE;j++)
            {
                mats[2].mat[0][i][j] = num_list[k];
                k++;
            }
    }
    else if(!strcmp(tmp_name, "MAT_D"))
    {
        for(i=0;i<SIZE;i++)
            for(j=0;j<SIZE;j++)
            {
                mats[3].mat[0][i][j] = num_list[k];
                k++;
            }
    }
    else if(!strcmp(tmp_name, "MAT_E"))
    {
        for(i=0;i<SIZE;i++)
            for(j=0;j<SIZE;j++)
            {
                mats[4].mat[0][i][j] = num_list[k];
                k++;
            }
    }
    else if(!strcmp(tmp_name, "MAT_F"))
    {
        for(i=0;i<SIZE;i++)
             for(j=0;j<SIZE;j++)
             {
                mats[5].mat[0][i][j] = num_list[k];
                k++;
             }
    }
    else
    {
        printf("No such matrix name.");
    }
}

我的 general_structs.h 文件:

#define SIZE 4
#define SIZE_NAME 5
#define SIZE_FUNC 10

typedef double matrix[SIZE][SIZE];

matrix MAT_A, MAT_B, MAT_C, MAT_D, MAT_E, MAT_F;

void read_mat(void);

struct 
{
    char name[SIZE_NAME];
    matrix *mat;
} mats[] = {
        {"MAT_A", &MAT_A},
        {"MAT_B", &MAT_B},
        {"MAT_C", &MAT_C},
        {"MAT_D", &MAT_D},
        {"MAT_E", &MAT_E},
        {"MAT_F", &MAT_F},
        {"non", NULL}
      };

struct
{
    char name[SIZE_FUNC];
    void (*func)(void);
} cmd[] = {
        {"read_mat", read_mat},
        {"not_valid", NULL}
      };

我的制作文件:

int_loop: my_math.o int_loop.o
    gcc -g -ansi -Wall -pedantic my_math.o int_loop.o -o int_loop

int_loop.o : int_loop.c
    gcc -c -ansi -Wall -pedantic int_loop.c -o int_loop.o

my_math.o : my_math.c
    gcc -c -ansi -Wall -pedantic my_math.c -o my_math.o

我一直在尝试用各种技术解决这个问题，但都没有成功。

我收到的错误是:

gcc -g -Wall -ansi -pedantic main.o mat.o -o mamantest
mat.o:(.data+0x0): multiple definition of `mats'
main.o:(.data+0x0): first defined here
mat.o:(.data+0x70): multiple definition of `cmd'
main.o:(.data+0x70): first defined here
collect2: ld returned 1 exit status
make: *** [mamantest] Error 1

为什么会出现这个错误？我该如何解决这个问题？

谢谢

Answer 1

在头文件中，您定义变量mats 和cmd，意思是translation units (包含头文件的两个源文件)将定义这些文件。

变量应该只定义在一个地方，在一个源文件中，比如

struct mat mats[7] = { ... };

上面的定义数组mats，就像我说的那样应该只在一个地方完成。

对于其他源文件，您可以声明变量，这可以在头文件中完成，例如

extern struct mat
{
    ...
} mats[7];

上面声明变量mats为一个包含七个mat结构的数组。它还定义了结构，因此它可以用于例如定义数组。

---

经过上面建议的修改后，完整的头文件应该是这样的

// First header include guards (see https://en.wikipedia.org/wiki/Include_guard)
#ifndef GENERIC_STRUCTS_H
#define GENERIC_STRUCTS_H

#define SIZE 4
#define SIZE_NAME 5
#define SIZE_FUNC 10

typedef double matrix[SIZE][SIZE];

// Declare the variables (note the added use of the extern keyword)
extern matrix MAT_A, MAT_B, MAT_C, MAT_D, MAT_E, MAT_F;

void read_mat(void);

// Define a structure named mat (note added structure tag name)
struct mat
{
    char name[SIZE_NAME];
    matrix *mat;
};

// Define a structure named command (note added structure tag name)
struct command
{
    char name[SIZE_FUNC];
    void (*func)(void);
};

// Now declare variables of the previous structures
extern struct mat mats[7];
extern struct command cmd[2];

// End of header include guard
#endif

该头文件仅声明变量，并且可以包含在您所有的源文件中。

然后在单个 源文件(例如您的main.c 文件)中进行实际的变量定义:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include "general_structs.h"

matrix MAT_A, MAT_B, MAT_C, MAT_D, MAT_E, MAT_F;

struct mat mats[7] = {
    {"MAT_A", &MAT_A},
    {"MAT_B", &MAT_B},
    {"MAT_C", &MAT_C},
    {"MAT_D", &MAT_D},
    {"MAT_E", &MAT_E},
    {"MAT_F", &MAT_F},
    {"non", NULL}
};

struct command cmd[2] = {
    {"read_mat", read_mat},
    {"not_valid", NULL}
};

#define FOREVER for(;;)
#define INPUT_LEN 30

int main()
{
    ...
}

在这里您需要了解的重要一点是，声明 和定义 之间是有区别的。

声明基本上是告诉编译器“这个东西存在于某处”，而定义是告诉编译器“这是东西”。

问题是，除非已经声明了一个事物，否则定义也是声明，许多人简单地将这些组合的定义/声明称为声明，这有点混淆了整个概念。