使用 extern 全局变量的正确方法是什么？

Question

file a.cc

int a = 0;

file b.cc

#include "a.cc"

file main.cc

#include "b.cc"
extern int a;

int main() {


}

g++ -c a.cc
g++ -c b.cc
g++ main.cc a.o b.o
error: multiple definitions of a

我在这里做错了什么？

Answer 1

您包含 .cc （或 .cpp）文件，这是错误的。不要那样做。您需要一个标头，并在其中放入 extern int a;：

// a.h
// include guards omitted
extern int a;

// a.cc
#include "a.h"

int a;

// b.cc
#include "a.h"

// main.cc
#include "a.h"

int main(){
  // use a
}

Answer 2

您所做的正是链接器所说的：您正在提供“a”的多个定义。 a.cc 和 b.cc 都将变量“a”定义为具有外部链接的东西。

不要那样做！

不要#include 源文件。有时您确实想这样做，但有时您又想使用goto。

Answer 3

正如编译器告诉您的那样 - 您最终会在所有三个翻译单元中定义 a！您想要相反的方式：重复包含的声明应该是外部的，并且只能有一个定义。例如：

// header: stuff.h
extern int a;
void foo();

// first TU: a.cpp
#include "stuff.h"

void foo() { a += 1; }

// second TU: main.cpp
#include "stuff.h"

int a; // `a` is stored in this TU

int main() {
  a = 6;
  foo();
  //  now a == 7
}

Answer 4

使用 include 时，想象一下将所有文件放入一个文件中。这基本上就是编译器所看到的，因为所有内容都已在编译器阶段之前由预处理器包含。

所以你的 main.cc 开始看起来像这样。

int a;
extern int a;

编译器认为这没问题，因为没有初始化程序的 extern 只是一个声明，因此不会为其分配内存。然而，“int a”是一个定义，因此 main.o 包含为 a 分配内存的指令。

一旦链接它，链接器就会注意到 ao 和 bo 也已经定义了“a”。 “a”是因为这是它最初定义的地方，“b”是因为 b 包含具有定义的“a”。

要解决此问题，只需在 main.cc 中删除 #include "b.cc" 即可。事实上，完全删除 b.cc 是因为它没有任何意义。

如果您确实想正确执行此操作，请使用 extern int a 为“a”创建一个名为 ah 的单独标头。那么main.cc和b.cc就可以随意包含ah而不需要重新定义a。