一定义规则警告

Question

我被令人讨厌的“单一定义规则”违规所困扰。 我现在害怕在我的项目中有很多细微的错误。

例如，以下程序将导致 Visual Studio 2015 的空指针取消引用：

Source1.cpp:
----------
struct S {
    double d = 0;
};

void Foo() {
    S s;
}


Source2.cpp:
-----------
struct S {
    int a = 0;
};

int main() {

    int value = 5;
    int& valueRef = value;
    S s;           // valueRef is erased due to S::d initialization from Source1.cpp

    valueRef++;    // crash
}

这编译没有警告。

这很糟糕，因为Source2.cpp甚至不使用Source2.cpp中的任何Source1.cpp 。 如果我从项目中删除Source1.cpp ，它仍然可以编译，不再有问题。

在大型项目中，似乎很难确保没有 cpp 文件“本地”定义具有已定义名称的结构或类。

我有一些类，例如Point 、 Serie 、 State 、 Item ……我虽然这在小的 cpp 文件中没问题，但我意识到它不安全。

是否有编译器警告可以捕获此类错误？ 如果不是，避免 ODR 违规的最佳做法是什么？

Answer 1

如果没有，避免ODR违规的最佳做法是什么？

这基本上就是我们拥有命名空间的原因。

每个软件组件使用一个众所周知的命名空间（例如boost ， std ， asio ， sql ， mytool ， yourlib等）。

名称的名称空间实际上是其名称的一部分，因此以下内容：

namespace X {
  struct S {};
}

namespace Y {
  struct S {};
}

struct S {};

导致定义了三个不同的类。 一个称为X::S ，一个称为Y::S X::S ，另一个称为S ，也称为::S

::是全局命名空间 。 避免在这里声明名称是一个好主意，因为您在程序中使用的任何C组件（或天真编写的c ++组件）将使用自己的名称快速污染此命名空间。

Answer 2

在这种特殊情况下，在最底层，ODR违规（实际上导致您正在观察的问题）是S类隐式定义的内联构造函数。 您的程序有两个不匹配的内联S::S()函数版本，可以看作是由原始ODR违规引起的另一个ODR违规（即同一个类定义不同）。

在当前的C ++编译基础结构方法中，实现很难“看到”这个错误。 当然，可以做足够的努力。

在这种情况下，为了使错误“可见”，您可以显式声明并将类构造函数定义为具有空主体的非内联函数。 存在两个非内联S::S()将触发链接器错误。

可以理解的是，您可能会认为这是一种过于人为的措施，在某些情况下是不可接受的，因为它可能会改变班级的“聚合”状态。

Answer 3

• 使用强大的namespace组织类/结构名称并不难，即使数百万代码也是如此。 不要忘记namespace可以定义嵌套级别

• 如果你真的想要一些“本地”定义，请尝试匿名namespace

• 我记得如果程序员违反ODR，标准明确不需要任何诊断，所以依靠自己。

Answer 4

cppcheck将检测 ODR 违规，并且可以集成到 Visual Studio .

这是使用 cppcheck ver 2.6 查找 ODR 的快速命令行调用：

cppcheck classes/config/foo.cpp

输出：

classes/config/foo.h:15:1: error: The one definition rule is violated, different classes/structs have the same name 'MyClass' [ctuOneDefinitionRuleViolation]
class MyClass
^
classes/config/foo.h:60:1: note: The one definition rule is violated, different classes/structs have the same name 'MyClass'
class MyClass
^
classes/config/foo.h:15:1: note: The one definition rule is violated, different classes/structs have the same name 'MyClass'
class MyClass
^

请注意，正确捕获所有 ODR 需要能够立即查看完整的应用程序源——完整的程序分析。 因此，cppcheck 和其他静态分析器可能会给出误报或遗漏一些违规行为。 然而，这是寻找可能有问题的程序结构的一种简单的 FOSS 方法。