在說內(nèi)部連接與外部連接前，先說明一些概念。
1.聲明
一個聲明將一個名稱引入一個作用域;
在c++中，在一個作用域中重復一個聲明是合法的
以下都是聲明：
int foo(int,int); //函數(shù)前置聲明
typedef int Int; //typedef 聲明
class bar; //類前置聲明
extern int g_var; //外部引用聲明
class bar; //類前置聲明
typedef int Int; //typedef 聲明
extern int g_var; //外部引用聲明
friend test; //友員聲明
using std::cout; //名字空間引用聲明
friend test; //友員聲明
using std::cout; //名字空間引用聲明
int foo(int,int); //函數(shù)前置聲明 |
在同一個作用域中你可以多次重復這些聲明。
有兩種聲明不能重復，那就是類成員函數(shù)及靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的聲明
| class foo
{
static int i;
static int i;//不可以
public:
int foo();
int foo();//不可以
}; 2.定義
一個定義提供一個實體(類型、實例、函數(shù))在一個作用域的唯一描述。
在同一作用域中不可重復定義一個實體。
以下都是定義。 int y;
class foo {...};
struct bar {...};
foo* p;
static int i;
enum Color{RED,GREEN,BLUE};
const double PI = 3.1415;
union Rep{...};
void test(int p) {};
foo a;
bar b; |
3.編譯單元
當一個c或cpp文件在編譯時，預處理器首先遞歸包含頭文件，形成一個含有所有 必要信息的單個源文件,這個源文件就是一個編譯單元。這個編譯單元會被編譯成為一個與cpp文件名同名的目標文件(.o或是.obj)。連接程序把不同編譯單元中產(chǎn)生的符號聯(lián)系起來，構(gòu)成一個可執(zhí)行程序。
4.自由函數(shù)
如果一個函數(shù)是自由函數(shù)，那么這個函數(shù)不是類的成員函數(shù)，也不是友元函數(shù)。
下面來看內(nèi)部連接和外部連接
內(nèi)部連接：如果一個名稱對于它的編譯單元來說是局部的，并且在連接時不會與其它編譯單元中的同樣的名稱相沖突，那么這個名稱有內(nèi)部連接(注：有時也將聲明看作是無連接的，這里我們統(tǒng)一看成是內(nèi)部連接的)。
以下情況有內(nèi)部連接:
a)所有的聲明
b)名字空間(包括全局名字空間)中的靜態(tài)自由函數(shù)、靜態(tài)友元函數(shù)、靜態(tài)變量的定義
c)enum定義
d)inline函數(shù)定義(包括自由函數(shù)和非自由函數(shù))
e)類的定義
f)名字空間中const常量定義
g)union的定義
外部連接:在一個多文件程序中，如果一個名稱在連接時可以和其它編譯單元交互，那么這個名稱就有外部連接。
以下情況有外部連接:
a)類非inline函數(shù)總有外部連接。包括類成員函數(shù)和類靜態(tài)成員函數(shù)
b)類靜態(tài)成員變量總有外部連接。
c)名字空間(包括全局名字空間)中非靜態(tài)自由函數(shù)、非靜態(tài)友元函數(shù)及非靜態(tài)變量
下面舉例說明：
a)聲明、enum定義、union定義有內(nèi)部連接
所有的聲明、enum定義及union定義在編譯后不會產(chǎn)生連接符號，也就是在不同編譯單元中有相同名稱的聲明及enum、union定義并不會在連接時發(fā)生發(fā)現(xiàn)多個符號的錯誤。
// main.cpp
typedef int Int; //typedef 聲明，內(nèi)部連接
enum Color{red}; //enum定義,內(nèi)部連接
union X //union定義，內(nèi)部連接
{
long a;
char b[10];
};
int main(void)
{
Int i = red;
return i;
}
// a.cpp
typedef int Int; //在a.cpp中重聲明一個int類型別名，在連接時不會發(fā)生錯誤
enum Color{blue}; //在a.cpp中重定義了一個enum Color，在連接時不會發(fā)生錯誤
const Int i =blue; //const常量定義，內(nèi)部連接
union X //union定義，內(nèi)部連接
{
long a;
char b[10];
}; |
b)名字空間中靜態(tài)自由函數(shù)、靜態(tài)友元函數(shù)、靜態(tài)變量、const常量定義有內(nèi)部連接
// main.cpp
namespace test
{
int foo(); //函數(shù)聲明，內(nèi)部連接
static int i = 0; //名字空間靜態(tài)變量定義，內(nèi)部連接
static int foo() { return 0;} //名字空間靜態(tài)函數(shù)定義，內(nèi)部連接
}
static int i = 0; //全局靜態(tài)變量定義，內(nèi)部連接
static int foo() {return 1;} //全局靜態(tài)函數(shù)定義，內(nèi)部連接
const int k = 0; //全局const常量定義，內(nèi)部連接
int main(void)
{
return 0;
}
//a.cpp
namespace test
{
int i = 0; //名字空間變量定義，外部連接
int foo() {return 0;} //名字空間函數(shù)定義，外部連接
}
int i = 0; //全局變量定義，外部連接
int k = 0; //全局變量定義，外部連接
int foo() { return 2;} //全局函數(shù)定義，外部連接 |
在全局名字空間中，main.cpp中定義了靜態(tài)變量i,常量k,及靜態(tài)自由函數(shù)foo等，這些都有內(nèi)部連接。如果你將這些變量或函數(shù)的static或是const修飾符去掉，在連接時就會現(xiàn)multiply defined symbols錯誤，它們與a.cpp中的全局變量、全局函數(shù)發(fā)生沖突。
c)類定義總有內(nèi)部連接,而非inline類成員函數(shù)定義總有外部連接，不論這個成員函數(shù)是靜態(tài)、虛擬還是一般成員函數(shù)，類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義總有外部連接。
1.類的定義有內(nèi)部連接。如果不是，想象一下你在4個cpp文件中include定義了類Base的頭文件，在4個編譯單元中的類Base都有外部連接，在連接的時候就會出錯。
看下面的例子: //main.cpp
class B //類定義，內(nèi)部連接
{
static int s_i; //靜態(tài)類成員聲明，內(nèi)部連接
public:
void foo() { ++s_i;} //類inline函數(shù)，內(nèi)部連接
};
struct D
{
void foo(); //類成員函數(shù)聲明，內(nèi)部連接
};
int B::s_i = 0; //類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義，外部連接
void D::foo() //類成員函數(shù)定義，外部連接
{
cout << "D::foo in main.cpp" <<endl;
}
int main() //main函數(shù)，全局自由函數(shù)，外部連接
{
B b;
D d;
return 0;
}
//a.cpp
class B
{
int k;
};
struct D
{
int d;
}; |
在這個例子中，main.cpp與a.cpp中都有class B和class D的定義，但在編譯這兩個cpp文件時并不發(fā)生link錯誤。
2.類的非inline成員函數(shù)(一般，靜態(tài)，虛擬都是)總有外部連接，這樣當你include了某個類的頭文件，使用這個類的函數(shù)時，就能連接到正確的類成員函數(shù)上，繼續(xù)以上面為例子，如果把a.cpp中的struct D改為
struct D //類定義
{
int d;
void foo(); //類成員函數(shù)聲明
};
void D::foo() //類成員函數(shù)定義，外部連接
{
cout << " D::foo in a.cpp" <<endl;
} |
這時main.cpp與a.cpp中的D::foo都有外部連接，在連接就會出現(xiàn)multiply defined symbols錯。
3.類的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有外部連接，如上例的B::s_i,這樣當你在main.cpp中定義了類靜態(tài)數(shù)據(jù)成員，其它編譯單元若使用了B::s_i,就會連接到main.cpp對應(yīng)編譯單元的s_i。
d)inline函數(shù)總有內(nèi)部連接，不論這個函數(shù)是什么函數(shù)
// main.cpp
inline int foo() { return 1;} //inline全局函數(shù)，內(nèi)部連接
class Bar //類定義，內(nèi)部連接
{
public:
static int f() { return 2;} //inline 類靜態(tài)函數(shù)，內(nèi)部連接
int g(int i) { return i;} //inline 類成員函數(shù)，內(nèi)部連接
};
class Base
{
public:
inline int k()； //類成員函數(shù)聲明，內(nèi)部連接
}；
inline int Base::k(){return 5;} //inline 類成員函數(shù)，內(nèi)部連接
int main(void)
{
return 0;
} |
如果你的Base類是定義在Base.h中，而Base的inline 函數(shù)是在Base.cpp中定義的，那么在main.cpp中include "Base.h"編譯不會出現(xiàn)問題，但在連接時會找不到函數(shù)k，所以類的inline函數(shù)最好放到頭文件中，讓每一個包含頭文件的cpp都能找到inline函數(shù)。
現(xiàn)在對c++中的連接有了一個認識，能清楚的知道是什么原因產(chǎn)生連接時錯誤。當你在連接時產(chǎn)生連接不到的錯誤，這說明所有的編譯單元都沒有這個實體的外部連接；當你在連接時發(fā)現(xiàn)有多個連接實體，這說明有多個編譯單元提供了同名的有外部連接的實體。同時，在進行程序設(shè)計時，也要注意不要使只有本編譯單元用到的函數(shù)、類、變量等有外部連接，減少與其它編譯單元的連接沖突。
不過在這里沒有說明template函數(shù)及template class的連接性，并且對一些特別的情況也沒有作出說明(比如inline函數(shù)不能被inline)。 |
