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include cpp?还可以这样?

程序喵大人 程序喵大人 2022-08-22

前两天突然看见部门有个项目的代码里通篇全是#include "xxx.cpp",我表示从来没见过这种写法,引发了我的一些思考:




问题一:这啥玩意?

C++是一门高深莫测的语言,什么写法都有,而且#include本质上就是复制粘贴代码,我也不敢说别人写的不对,可能开发者是C++大佬,写了一些我们普通人无法理解的代码也是正常的。


问题二:整个项目都是这种引用方式,不会导致某一函数重复定义吗?

为此我查了一些资料,并做了一些测试:


代码段1:

// file1.cc#include <iostream>
using std::cout;
 void ddd() { cout << "ddd \n"; }


代码段2:

// file2.cc#include "file1.cc"
int main() {    ddd();    return 0;}


代码段3:

// filec.cc#include "file1.cc"
void f() {    ddd();}


然后三个源文件一起编译链接:


发现报错了,的确出现了multiple definition的错误,确实一个函数不能有多个定义。我又改了下代码:

// file1.cc#include <iostream>
using std::cout;
inline void ddd() { cout << "ddd \n"; }


将ddd函数改成了内联函数,然后三个源文件一起编译链接:


编译成功且正常输出。


我将普通函数改成成员函数又测试了一次:


代码段1:

file1.cc#include <iostream>
using std::cout;
struct A {    int a_;    void func();};
void A::func() { cout << "file1.cc a " << a_ << "\n"; }


代码段2:

// file2.cc#include "file1.cc"
int main() {    A a;    a.func();    return 0;}


代码段3:

// filec.cc#include "file1.cc"
void f() {    A a;    a.func();}


然后一起编译链接:


发现成员函数这样定义也会报错,也会有multiple definition的错误,我又改了一下代码:

// file1.cc#include <iostream>
using std::cout;
struct A {    int a_;    void func() { cout << "file1.cc a " << a_ << "\n"; }};


将函数的定义搬运到了类中,编译链接:

程序正常运行,熟悉C++的朋友可能都知道原因,类中定义的函数就相当于是内联函数,所以编译链接不会有问题。


所以得出结论:

  • 内联函数的定义可以被多个源文件引入(内联函数到最后其实不是个函数)

  • 类的定义可以被多个源文件引入(这是必须的,要不然编译器怎么知道类的对象布局)


问题三:貌似平时使用的模板就多数都定义在头文件中,这个不会导致某一函数重复定义吗?


直接看三段代码吧:


代码段1:

// temp.h#include <iostream>
template <typename T>struct B {    T a;    void ff() { std::cout << "temph \n"; }};


代码段2:

// filec.cc#include "temp.h"
void f() {    B<int> a;    a.ff();}

代码段3:

// file2.cc#include "temp.h"
int main() {    B<int> a;    a.ff();    return 0;}

所有源文件编译链接:

发现编译成功且正常运行,那如果函数的定义不在类内会怎么样呢?

// temp.h#include <iostream>
template <typename T>struct B {    T a;    void ff();};
template <typename T>void B<T>::ff() {    std::cout << "temph \n";}

程序编译链接后:

编译链接成功且输出正常结果。


所以得出结论:编译器对模板做了特殊处理,不论模板类中函数是否内联,都可以正常链接。


这个结论其实不是我得出的(所以可信),而是gnu文档(参考资料的最后一个链接)写的,上述代码只是为了印证结论。


大体意思如下:编译器对模板做了特殊处理,如果函数不是内联函数,那可以有两种处理方式:

  1. 链接时随机选择一个定义,其它的丢弃掉

  2. 编译器会把函数的定义单独提出来,提到单独一个文件中,对此文件单独编译,就不会出现重复定义的问题。


搞定,大家对此还有什么问题,欢迎留言!


参考资料

https://zybuluo.com/uuprince/note/81709
https://stackoverflow.com/questions/15866258/template-class-multiple-definition
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Template-Instantiation.html




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