Question

鉴于此代码示例：

complex.h：

#ifndef COMPLEX_H
#define COMPLEX_H

#include <iostream>

class Complex
{
public:
   Complex(float Real, float Imaginary);

   float real() const { return m_Real; };

private:
   friend std::ostream& operator<<(std::ostream& o, const Complex& Cplx);

   float m_Real;
   float m_Imaginary;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& o, const Complex& Cplx) {
   return o << Cplx.m_Real << " i" << Cplx.m_Imaginary;
}
#endif // COMPLEX_H

complex.cpp：

#include "complex.h"

Complex::Complex(float Real, float Imaginary) {
   m_Real = Real;
   m_Imaginary = Imaginary;
}

main.cpp：

#include "complex.h"
#include <iostream>

int main()
{
   Complex Foo(3.4, 4.5);
   std::cout << Foo << "\n";
   return 0;
}

编译此代码时，出现以下错误：

multiple definition of operator<<(std::ostream&, Complex const&)

我发现使这个函数inline解决了问题，但我不明白为什么。为什么编译器会抱怨多重定义？我的头文件受到保护（使用#define COMPLEX_H）。

而且，如果抱怨operator<<函数，为什么不抱怨标题中定义的public real()函数呢？

除了使用inline关键字之外还有其他解决方案吗？

Answer 1

问题是以下代码是定义，而不是声明：

std::ostream& operator<<(std::ostream& o, const Complex& Cplx) {
   return o << Cplx.m_Real << " i" << Cplx.m_Imaginary;
}

您可以标记上面的函数并使其“内联”，以便多个翻译单元可以定义它：

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& o, const Complex& Cplx) {
   return o << Cplx.m_Real << " i" << Cplx.m_Imaginary;
}

或者您可以简单地将函数的原始定义移动到“complex.cpp”源文件。

编译器不会抱怨“real（）”，因为它是隐式内联的（在类声明中给出其主体的任何成员函数都被解释为它已被声明为“inline”）。预处理器防护可防止您的标头被单个翻译单元（“* .cpp”源文件“）多次包含。但是，两个翻译单元都看到相同的头文件。基本上，编译器编译”main.cpp“到“main.o”（包括“main.cpp”包含的头文件中给出的任何定义），编译器分别将“complex.cpp”编译为“complex.o”（包括“complex”包含的头文件中给出的任何定义） .cpp“）。然后链接器将”main.o“和”complex.o“合并到一个二进制文件中;此时链接器为同名函数找到两个定义。它也在此处指向链接器尝试解析外部引用（例如“main.o”引用“Complex :: Complex”但没有该函数的定义...链接器从“complex.o”定位定义，并解析那个参考）。

Answer 2

是否有另一种使用inline关键字的解决方案？

是的，有。除了其他人提到的在实现文件complex.cpp中定义方法之外，您还可以将定义放入无名空间。

namespace {
    std::ostream& operator<<(std::ostream& o, const Complex& Cplx) {
        return o << Cplx.m_Real << " i" << Cplx.m_Imaginary;
    }
}

实际上，这将为每个编译单元创建一个唯一命名空间。这样，您可以防止名称冲突。但是，名称仍然从编译单元导出但无用（因为名称未知）。

将定义放在实现文件中通常是更好的解决方案。但是，对于类模板，您不能这样做，因为C ++编译器不支持在与其定义的编译单元不同的编译单元中实例化模板。在这种情况下，您必须使用{ {1}}或未命名的命名空间。

Answer 3

将实施移至complex.cpp

现在包含此文件后，正在编译实现每个文件。稍后在链接期间，由于重复实现，存在明显的冲突。

不报告

:: real（），因为它是隐式内联的（在类定义中实现）

Answer 4

即使我的源文件和头文件正确无误，我也遇到了这个问题。

事实证明，Eclipse正在使用先前（失败）构建中的陈旧工件。

要修复，请使用Project > Clean然后重建。

Answer 5

在头文件中将函数定义指定为inline的另一种方法是将其定义为static。这也将避免多定义错误。

头文件中的多重定义

5 个答案: