Question

我有一个用mingw编译的C ++程序（用于Windows的gcc）。使用包含gcc 4.4.1的mingw的TDM版本。可执行文件链接到两个静态库（.a）文件：它们是用C编写的第三方库;另一个是由我编写的C ++库，它使用C库提供我自己的C ++ API。

C库的功能部分（在我看来，过多）部分是在内联函数中实现的。当你使用C库的API时，你无法避免包含内联函数，但当我尝试将它们全部链接在一起时，我会收到链接错误，说明所有内联函数都有多个定义 - 我都有在我的C ++包装器库中调用了一些我没有的东西，基本上在头文件中内联定义的东西都有一个在C库和C ++库中为它创建的函数。

在同一项目中的不同.c或.cpp文件中多次使用包含文件时，不会导致多个定义错误;问题只是它为每个库生成一个定义。

编译器如何/为什么在两个库中为这些内联函数生成函数和符号？如何强制它停止在我的代码中生成它们？我可以运行一个工具来从.a文件中删除重复的函数，还是一种让链接器忽略多个定义的方法？

（仅供参考，第三方库在其所有标题中都包含#ifdef __cplusplus和extern“C”警卫;无论如何，如果这是问题，它不会导致符号的多重定义，这会导致相反的问题，因为符号将是未定义的或至少是不同的。）

值得注意的是，如果我链接到第三方C库的DLL，则不会发生链接错误;然而，我得到奇怪的运行时故障似乎与我的代码有关，它应该从DLL调用自己的函数版本。（好像编译器正在创建我没有要求的本地版本的函数。）

之前已经问过这个问题的类似版本，但是，我没有找到任何这些问题的答案：

这个问题的答案是海报多次定义变量，我的问题是内联函数的多重定义：Repeated Multiple Definition Errors from including same header in multiple cpps

这是一个MSVC计划，但我正在使用mingw;另外，海报在这个问题中的问题是在标题中类主体之外定义了一个C ++类构造函数，而我的问题是内联的C函数：Static Lib Multiple Definition Problem

这个傻瓜将他的所有C代码重命名为C ++文件，而他的C代码不是C ++ - 安全：Multiple definition of lots of std:: functions when linking

这个只是想知道为什么违反一个定义规则不是错误：unpredictable behavior of Inline functions with different definitions

Answer 1

首先，您必须了解C99内联模型 - 您的标头可能有问题。内联函数有两种定义，带有外部（非静态）链接

外部定义
这个函数的定义只能在整个程序中，在指定的TU中出现一次。它提供了可以从其他TU使用的导出功能。
内联定义
它们出现在每个TU中，它们被声明为一个单独的定义。 not 的定义必须彼此相同或与外部定义相同。如果在库中使用内部函数，则可以省略对函数参数的检查，否则这些参数将在外部定义中完成。

函数的每个定义都有自己的局部静态变量，因为它们的本地声明没有链接（它们不像C ++那样共享）。如果

，非静态内联函数的定义将是内联定义

TU中的每个函数声明都包含说明符inline和
TU中没有函数声明包含说明符extern。

否则，必须出现在该TU中的定义（因为内联函数必须在声明的同一个TU中定义）是外部定义。在调用内联函数时，未指定是使用外部函数还是内联函数。但是，因为在所有情况下定义的函数仍然相同（因为它具有外部链接），所以无论出现多少内联定义，它的地址在所有情况下都相等。因此，如果您使用函数的地址，编译器可能会解析为外部定义（特别是如果禁用了优化）。

演示错误使用inline的示例，因为它在两个TU中包含两次函数的外部定义，导致多重定义错误

// included into two TUs
void f(void); // no inline specifier
inline void f(void) { }

以下程序很危险，因为编译器可以自由使用外部定义，但程序没有提供一个

// main.c, only TU of the program
inline void g(void) {
  printf("inline definition\n");
}

int main(void) {
  g(); // could use external definition!
}

我使用GCC进行了一些测试用例，进一步证明了这种机制：

<强> main.c中

#include <stdio.h>

inline void f(void);

// inline definition of 'f'
inline void f(void) {
  printf("inline def main.c\n");
}

// defined in TU of second inline definition
void g(void);

// defined in TU of external definition
void h(void);

int main(void) {
  // unspecified whether external definition is used!
  f();
  g();
  h();

  // will probably use external definition. But since we won't compare
  // the address taken, the compiler can still use the inline definition.
  // To prevent it, i tried and succeeded using "volatile". 
  void (*volatile fp)() = &f;
  fp();
  return 0;
}

<强> main1.c

#include <stdio.h>

inline void f(void);

// inline definition of 'f'
inline void f(void) {
  printf("inline def main1.c\n");
}

void g(void) {
  f();
}

<强> main2.c

#include <stdio.h>

// external definition!
extern inline void f(void);

inline void f(void) {
  printf("external def\n");
}


void h(void) {
  f(); // calls external def
}

现在，该计划输出了我们的预期！

$ gcc -std=c99 -O2 main.c main1.c main2.c
inline def main.c
inline def main1.c
external def
external def

查看符号表，我们将看到未导出内联定义的符号（来自main1.o），而导出外部定义（来自main2.o）。

现在，如果你的静态库都有内联函数的外部定义（就像它们应该的那样），它们自然会相互冲突。解决方案是使内联函数静态或仅重命名它们。这些将始终提供外部定义（因此它们是完整的定义），但它们不会导出，因为它们具有内部链接，因此不会冲突

static inline void f(void) {
  printf("i'm unique in every TU\n");
}

链接静态库时内联函数的多个定义

1 个答案: