你曾經碰到的問題： 

1.為什麼有時會出現aaa已在bbb中重定義的錯誤？

2.為什麼有時會出現無法解析的外部符號？

3.為什麼有的行內函數的定義需要寫在標頭檔案中?

4.為什麼對於模板，宣告和定義都要寫在一起？

編譯單元

 什麼是編譯單元呢？簡單來說一個cpp檔案就是一個編譯單元。

編譯單元：當一個c或cpp檔案在編譯時，前處理器首先遞迴包含標頭檔案，形成一個含有所有 必要資訊的單個原始檔，這個原始檔就是一個編譯單元。

事實上編譯每個編譯單元(.cpp)時是相互獨立的，即每個cpp檔案之間是不知道對方的存在的（不考慮#include “xxx.cpp" 這種奇葩的寫法）

編譯器會分別將每個編譯單元(.cpp)進行編譯，生成相應的obj檔案

然後連結器會將所有的obj檔案進行連結，生成最終可執行檔案。

內部連結與外部連結

那麼什麼內部連結和外部連結又是什麼呢？

我們知道C++中宣告和定義是可以分開的

例如 我們可以一個函式宣告定義放在b.cpp中，在a.cpp只需再宣告一下這個函式，就可以在a.cpp中使用這個函數了

a.cpp

void show();

int main()
{
      show();
     return 0;
}

b.cpp

#include <iostream>
void show()
{
    std::cout 
 
<< "Hello" << std::endl;
}

而通過之前的瞭解，我們知道每個編譯單元間是相互獨立不知道彼此的存在的

那麼a.cpp又是如何知道show函式的定義的呢

其實在編譯一個編譯單元(.cpp)生成相應的obj檔案過程中

編譯器會將分析這個編譯單元(.cpp)

將其所能提供給其他編譯單元(.cpp)使用的函式，變數定義記錄下來。

而將自己缺少的函式，變數的定義也記錄下來。

所以可以認為a.obj和b.obj記錄了以下的資訊

然後在連結器連線的時候就會知道a.obj需要show函式定義，而b.obj中恰好提供了show函式的定義，通過連結，在最終的可執行檔案中我們能看到show函式的執行。

好了讓我們看下 內部連結和外部連結比較正式的定義吧 

內部連線：如果一個名稱對編譯單元(.cpp)來說是區域性的，在連結的時候其他的編譯單元無法連結到它且不會與其它編譯單元(.cpp)中的同樣的名稱相沖突。例如static函式，inline函式等（注 : 用static修飾的函式，本限定在本原始碼檔案中，不能被本原始碼檔案以外的程式碼檔案呼叫。而普通的函式，預設是extern的，也就是說，可以被其它程式碼檔案呼叫該函式。）

外部連線：如果一個名稱對編譯單元(.cpp)來說不是區域性的，而在連結的時候其他的編譯單元可以訪問它，也就是說它可以和別的編譯單元互動。 例如變數就是外部連結， 全域性變數。

那麼回到最初的問題：

1. 為什麼有時會出現aaa已在bbb中重定義的錯誤？

答：  你可能在不同的cpp中重複定義了一個具有外部連結的函式或變數，連結器在連結時找到了多個一樣的函式或變數定義。

2. 為什麼有時會出現無法解析的外部符號？

答：你可能只提供了函式或變數的宣告，沒有提供其定義，或者宣告和定義的函式原型不一致，連結器沒有找到其定義在哪裡，所以在連結環節出現了無法解析的外部符號的錯誤。

3. 為什麼有的行內函數的定義需要寫在標頭檔案中呢?

答：因為內鏈函式是內部連結的，如果你在b.cpp中定義這個函式，那麼在a.cpp中即使有這個函式宣告，但由於行內函數是內部連結的，所以b.cpp不會提供其定義。所以在連結時a.obj無法找到這個函式的定義，便會出現無法解析的外部符號的錯誤

4.為什麼對於模板，宣告和定義都要寫在一起呢？

答：我們假設我們有如下結構的程式碼

a.h

#pragma once
template<typename T>
class A
{
public:
    A(const T &t);
};

a.cpp

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

template<typename T>
A<T>::A(const T &t)
{
    std::cout << t << std::endl;
}

main.cpp

#include "a.h"

int main()
{ 
    A<int> a(5);
    return 0;
}

 那麼程式能否正常執行呢？答案是不能 我們首先來分析一下編譯器在編譯main.cpp時，只有宣告，發現其缺少A<int>::a(const int& t)的定義 ，因為它不在a.h裡面, 於是編譯器只好寄希望於聯結器， 希望它能夠在其他.obj裡找到定義, 而在編譯器編譯a.cpp時，沒有用到A<int> , 模板只有被用到的時候才會被例項化， 每個編譯單元是獨立的，它也不知道main.cpp用了A<int> ，所以它不會提供定義，編譯出來的a.obj檔案中關於A 的一行二進位制程式碼也沒有，這樣在連結時main.obj無法找到A<int>::a(const int& t)的定義，就會出現無法解析的外部符號的錯誤LNK1120 （注意， 在a.cpp 中加入一個函式用到A， void f2(){ A<int >  a(222); } ，則此問題解決  ）

5.巨集是內部連結還是外部連結

答：都不是，巨集在預處理環節時就被替換掉了，而內部連結與外部連結是針對編譯環節與連結環節而言的

Created by 黃強