編譯單元之間共享的全局const對象

Question

當我聲明並初始化一個const對象時。

// ConstClass.h
class ConstClass
{
};

const ConstClass g_Const;

兩個cpp文件包含此標頭。

// Unit1.cpp
#include "ConstClass.h"
#include "stdio.h"

void PrintInUnit1( )
{
    printf( "g_Const in Unit1 is %d.\r\n", &g_Const );
}

和

// Unit2.cpp
#include "ConstClass.h"
#include "stdio.h"

void PrintInUnit2( )
{
    printf( "g_Const in Unit2 is %d.\r\n", &g_Const );
}

當我構建解決方案時，沒有鏈接錯誤，你會得到什么如果g_Const是一個非const基本類型！

PrintInUnit1（）和PrintInUnit2（）表明在兩個編譯單元中有兩個獨立的“g_Const”具有不同的地址，為什么？

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我知道如何修復它。（使用extern關鍵字進行聲明，並在一個cpp文件中定義它。）

我想知道為什么我在這個示例中沒有得到redfined鏈接錯誤。

Answer 1

https://stackoverflow.com/a/6173889/1508519

命名空間范圍內的const變量具有內部鏈接。 所以它們基本上是兩個不同的變量。 沒有重新定義。

3.5 / 3 [basic.link]：

具有命名空間范圍（3.3.5）的名稱具有內部鏈接（如果它的名稱）

- 明確聲明為靜態的對象，引用，函數或函數模板，或

- 顯式聲明為const的對象或引用，既未顯式聲明為extern，也未聲明為具有外部鏈接; 要么

- 匿名聯盟的數據成員。

如果您希望它具有外部鏈接，請使用extern 。

---

如另一個答案所述，頭文件只是粘貼在cpp文件中。 兩個cpp文件中都包含相同的頭文件，但它們是單獨的轉換單元 。 這意味着變量的一個實例與另一個實例不同。 另一方面，讓編譯器知道您已在其他地方定義了變量，請使用extern關鍵字。 這確保了翻譯單元之間只共享一個實例。 然而， extern const Test test只是一個聲明。 你需要一個定義。 只要在某個cpp文件中定義了一次就定義它並不重要。 您可以根據需要多次聲明它（這樣可以方便地將其放在頭文件中。）

例如：

Constant.h

class Test
{
};

extern const Test test;

Unit1.cpp

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

void print_one()
{ std::cout << &test << std::endl; }

Unit2.cpp

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

void print_two()
{ std::cout << &test << std::endl; }

main.cpp中

extern void print_one();
extern void print_two();

int main()
{
   print_one();
   print_two();
}

Constant.cpp

#include "Constant.h"
const Test test = Test();

Makefile文件

.PHONY: all
all:
   g++ -std=c++11 -o test Constant.cpp Unit1.cpp Unit2.cpp main.cpp

Answer 2

因為您將變量定義放在頭文件中。 包含頭文件就像用文件內容替換它一樣。 那么，第一個文件：

// Unit1.cpp
#include "ConstClass.h"  // this will be replace with the content of ConstClass.h
#include "stdio.h"

void PrintInUnit1( )
{
    printf( "g_Const in Unit1 is %d.\r\n", &g_Const );
}

將成為（在編譯之前的預處理階段）：

// Unit1.cpp
// ConstClass.h
class ConstClass
{
};

const ConstClass g_Const;
//this line is replaced with the content of "stdio.h"

void PrintInUnit1( )
{
    printf( "g_Const in Unit1 is %d.\r\n", &g_Const );
}

第二個文件將是：

// Unit2.cpp
// ConstClass.h
class ConstClass
{
};

const ConstClass g_Const;
//this line is replaced with the content of "stdio.h"

void PrintInUnit2( )
{
    printf( "g_Const in Unit2 is %d.\r\n", &g_Const );
}

正如您所看到的，每個文件都有單獨的變量g_Const （這只是針對您的代碼的情況，可能根本沒有像宏一樣的變量，請參閱我上一段中的解釋）。

如果你想要的不是變量的定義，而只是頭文件中的聲明，你應該在頭文件中使用extern關鍵字：

extern const ConstClass g_Const;

然后，您可以將g_Const變量的定義放在ConstClass.c

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您的代碼中有一些問題：

• 在g_Const定義中沒有分配常量值，除非您需要默認值（0），否則必須在定義中為其分配一個常量值。
• 在printf中，你取C ++的const變量的地址。 這實際上迫使編譯器在堆棧中創建變量。 如果你不接受地址，它可能能夠推斷出在C中表現得像宏的編譯時間數（你可以直接將幻數放在你使​​用const變量的代碼中）。