c++ - 头文件包含循环和多重定义

Question

我有一个 util.h 包含一个将在 a.h 和 'b.h' 中使用的函数，此外，a.h 和 b.h 将相互包含，以便访问彼此定义的一些类。

//util.h

#ifndef _UTIL_H_
#define _UTIL_H_

#include <iostream>

void foo()
{
    std::cout << "foo\n";
}

#endif

//a.h, it has a a.cpp
#ifndef _A_H_
#define _A_H_

#include "util.h"
#include "b.h"

//some classes' definition

#endif

//b.h, it has a b.cpp
#ifndef _B_H_
#define _B_H_

#include "util.h"
#include "a.h"

//some classes' definition

#endif

我的问题是，我遇到了 foo 的 multiple definition 错误。怎么办？

我认为问题可能在于，a.h 包括 util.h 和 b.h，而 b.h 包括util.h 再次出现，所以我遇到了多个 def 错误。但是好像说不通，因为在util.h里面我写了#ifndef/#define守卫。

任何人都可以给我帮助，谢谢。

Answer 1

您的问题是由 定义 而不是简单地 声明 utils.h 中的 foo 引起的

对于这个例子，假设我们有:

a.cpp

#include "a.h"

b.cpp

#include "b.h"

main.cpp

#include "a.h"
#include "b.h"
#include "utils.h"


int main(){
    foo();
    return 0;
}

在预处理之后，但在编译之前，您的文件现在看起来像这样(这是一种简化，但您明白了):

a.cpp

void foo()
{
    std::cout << "foo\n";
}

b.cpp

void foo()
{
    std::cout << "foo\n";
}

main.cpp

void foo()
{
    std::cout << "foo\n";
}

int main(){
    foo();
    return 0;
}

现在当你编译时，你有 3 个 foo 的定义(它们都是相同的，但这无关紧要)。编译后，链接器无法知道为任何给定的 foo 调用选择哪个定义，因此它会产生错误。

与其在 header 中定义 foo，不如在 utils.cpp 中定义它，并且只在 utils.h 中声明，例如

utils.h

#ifndef _UTIL_H_
#define _UTIL_H_

void foo();

#endif

或者，也可以将 foo 声明为 static 或 inline:

utils.h

#ifndef _UTIL_H_
#define _UTIL_H_

static void foo()
{
    std::cout << "foo\n";
}

/* OR */

inline void foo()
{
    std::cout << "foo\n";
}


#endif

只有当你想 inline 时才需要做这件事你的功能。在这种情况下，编译器需要在使用它的每个翻译单元中定义函数，因为它本质上变成了编译时宏。