C++ 内连接与外连接 (转)

啥叫内连接外连接

我们知道编译的时候(假如编译器是VS),是以源文件cpp文件为单位,编译成一个个的obj文件,然后再通过链接器把不同的obj文件链接起来.

简单的说,如果一些变量或函数的定义是内连接的话,链接器链接的时候就不会拿它们去与obj比较看有重复定义不,一个源文件中的extern声明的变量或函数也不能使用另外一个源文件中的内连接的变量或函数.而如果是外连接的话则需要在不同的obj中比较是否有重定义的.除了做这样的检查外,链接器还会查看通过extern修饰的变量或函数声明在其他obj中的定义.

cpp源文件与h头文件关系

我们知道C++支持多种编程范式,可以完全用采用面向过程,不去用类,当然了很少有人这样做,一般是结合面向过程与面向对象.

那假如有一些处在不同源文件中的变量和函数(不是类中的变量成员或成员函数),我们要使用不同源文件中的变量或函数时咋整呢? 在面向对象中我们使用一个个类的时候自然是用头文件引用下就OK.但现在没有类,只是一个个变量和函数,也能用引用头文件吗？这得看情况,有时可以,有时不行.如果头文件中只有外部声明没有任何定义,那引用头文件完全没有问题.如果头文件中有定义的话,如果只被一个cpp文件引用则没问题,如果被多个cpp文件引用就会出现重复定义的错误.(注:编译器是以cpp文件为单位编译,如果某个h头文件没有被引用的话相当于被抛弃不用了.引用头文件时预编译时只是简单的把头文件复制到引用它的cpp文件中.)

extern外部声明

假如在有one.cpp和two.cpp两个源文件.

//one.cpp中

---------------------------------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

int number = 123; //number的定义 .或者写成extern number = 123;当有赋值时,实际上extern失去了应有的作用.所以加不加没影响.

void Print() {cout<<"hi,i am one.cpp"<<endl;}

//two.cpp中

--------------------------------------------------------

#include <iostream>

using namespace std;

extern int number;//这就是所谓的外部声明,此处extern不可省.另外此处绝对不能赋值.如果写成extern int number = 88;会报错是重复定义.

extern void Print(); //此处extern可以省略.

cout<<number; //结果为123

Print(); //输出i am one.cpp

在two.cpp中是怎么得到one.cpp中的number的值的呢,由于用extern int number这样声明了下,表明number在其他源文件中有定义,链接器就会帮助去其他源文件中找的.

假如把上面two.cpp中的extern关键字去掉. 编译时不会出错.但链接时出错了,重复定义了.因为one.cpp中已经定义了个number,不能再定义一个相同的了.

static 内部连接

上面的例子中我们知道one.cpp和two.cpp中同时写上int number会出错,说重复定义了.但如果这样

//one.cpp中

static int number = 123;

//two.cpp中

static int number; //没显式赋值,会默认赋予0

此时却不会出错.因为定义变量时默认是外部连接的.而加上关键字static表示是静态变量,是内部连接,链接器不会去看不同cpp编译成的obj文件中有重名的静态变量不.

当用static修饰后就不能再使用extern修饰了.

//one.cpp中

static int number = 123;

//two.cpp中

extern int number;

cout<<number;

此时会出错,因为extern声明的number找不到定义.因为one.cpp的number用static修饰表明是内连接了.

const关键字

//one.cpp中

const int number = 123;

//two.cpp中

const int number = 321;

这里达到的效果与static一样,都属于内部连接,所以不会出错.唯一不同的时const表示常量,定义时必须显式赋予值,且赋值后不能再改变它的值.

不过const还有另外一个特性就是可以和extern一起用.

比如在two.cpp中这样写

extern const int number;

cout<<number; //运行会报错,会说找不到定义.需要把one.cpp中改为extern const int number = 123;才行.

//正确输出的值是one.cpp中的number值123

inline与static函数也是内部连接的

//one.cpp中

void Test() { }

//two.cpp中

void Test() { }

这样编译时会报错,重复定义了.但如果把上面的两个void Test都改成inline void Test() { }或者static void Test() { }则不会出错.//注意这里讲的inline函数指的是全局函数,不是类里面的inline函数.

所以函数跟一般变量差不多.没任何修饰的就默认是外部连接,有static修饰的则是内部连接.另外没有const函数这一说,只有在类中才可以在函数后面加个const来修饰

转自 http://blog.csdn.net/weiwenhp/article/details/8598342

类定义总有内部连接,而非inline类成员函数定义总有外部连接，不论这个成员函数是静态、虚拟还是一般成员函数，类静态数据成员定义总有外部连接。
　　1.类的定义有内部连接。如果不是，想象一下你在4个cpp文件中include定义了类Base的头文件，在4个编译单元中的类Base都有外部连接，在连接的时候就会出错。
　　看下面的例子:

//main.cpp
class B //类定义，内部连接

{

　static int s_i; //静态类成员声明，内部连接

　public:

　　void foo() { ++s_i;} //类inline函数，内部连接

};

struct D {

　void foo(); //类成员函数声明，内部连接

};

int B::s_i = 0; //类静态数据成员定义，外部连接

void D::foo() //类成员函数定义，外部连接

{

　cout << "D::foo in main.cpp" <<endl;

}

int main() //main函数，全局自由函数，外部连接

{

　B b;

　D d;

　return 0;

}

//a.cpp
class B { 　int k; };
struct D { 　int d; };

　　在这个例子中，main.cpp与a.cpp中都有class B和class D的定义，但在编译这两个cpp文件时并不发生link错误。
　　2.类的非inline成员函数(一般，静态，虚拟都是)总有外部连接，这样当你include了某个类的头文件，使用这个类的函数时，就能连接到正确的类成员函数上，继续以上面为例子，如果把a.cpp中的struct D改为

struct D //类定义

{

　int d;

　void foo(); //类成员函数声明

};

void D::foo() //类成员函数定义，外部连接

{

　cout << " D::foo in a.cpp" <<endl;

}

　　这时main.cpp与a.cpp中的D::foo都有外部连接，在连接就会出现multiply defined symbols错。
　　3.类的静态数据成员有外部连接，如上例的B::s_i,这样当你在main.cpp中定义了类静态数据成员，其它编译单元若使用了B::s_i,就会连接到main.cpp对应编译单元的s_i。
　　d)inline函数总有内部连接，不论这个函数是什么函数

// main.cpp
inline int foo() { return 1;} //inline全局函数，内部连接

class Bar //类定义，内部连接

{

　public:

　　static int f() { return 2;} //inline 类静态函数，内部连接

　　int g(int i) { return i;} //inline 类成员函数，内部连接

};

class Base {

　public:

　　inline int k()； //类成员函数声明，内部连接

}；

inline int Base::k(){return 5;} //inline 类成员函数，内部连接

int main(void) { 　return 0; }

　　如果你的Base类是定义在Base.h中，而Base的inline 函数是在Base.cpp中定义的，那么在main.cpp中include "Base.h"编译不会出现问题，但在连接时会找不到函数k，所以类的inline函数最好放到头文件中，让每一个包含头文件的cpp都能找到inline函数。
　　现在对c++中的连接有了一个认识，能清楚的知道是什么原因产生连接时错误。当你在连接时产生连接不到的错误，这说明所有的编译单元都没有这个实体的外部连接；当你在连接时发现有多个连接实体，这说明有多个编译单元提供了同名的有外部连接的实体。同时，在进行程序设计时，也要注意不要使只有本编译单元用到的函数、类、变量等有外部连接，减少与其它编译单元的连接冲突。