避免为单个头文件重新定义变量

avoiding redefinition of variables for single header

本文关键字：定义 变量 新定义 单个头 文件      更新时间：2023-10-16

我对代码有一个单独的头文件要求，这意味着不应该将声明和定义拆分为单独的头文件和源文件。我已经正确地实现了它，并且它按照我的用例的预期工作，其中这个头文件意味着只包含在单个源文件中。

现在，当它在多个源文件中使用时(其中不止一个.cpp包含它)，它将失败，并伴随着一些变量被重新声明的链接器错误。这是因为我的代码是-

#ifndef HEADER_HPP
#define HEADER_HPP
....
std::streambuf const *R_coutbuf = std::cout.rdbuf();
std::streambuf const *R_cerrbuf = std::cerr.rdbuf();
std::streambuf const *R_clogbuf = std::clog.rdbuf();
void doSomething(){
    [uses if(R_coutbuf) and others]
}
....
#endif HEADER_HPP

现在最好的解决方案是在头文件中声明这些变量，并在单个cpp文件中定义/分配它们，但正如我所说，我希望能够用单个头文件做到这一点。这带来的问题是，如果多个源文件包含它，将会有重新声明。

到目前为止，我不确定我应该如何做到这一点，但我有两个想法-

#ifdef DEFINE_VARIABLES
#define EXTERN /* nothing */
#else
#define EXTERN extern int
#endif /* DEFINE_VARIABLES */
EXTERN global_variable = something;

我不太确定，这能行吗?

我想到的第二种方法是把它放在一个匿名命名空间中，我正在尝试这个，到目前为止它的构建成功了- 

#ifndef HEADER_HPP
#define HEADER_HPP
....
namespace R {
    namespace {
        std::streambuf const *R_coutbuf = std::cout.rdbuf();
        std::streambuf const *R_cerrbuf = std::cerr.rdbuf();
        std::streambuf const *R_clogbuf = std::clog.rdbuf();
    }
    void doSomething(){
        [uses if(R_coutbuf) and others]
    }
}
....
#endif HEADER_HPP

还有其他方法可以实现这个吗?以上两种方法有什么问题吗?

您可以将变量设置为函数中的局部静态变量:

inline std::streambuf const*& R_coutbuf() {
    static std::streambuf const* b = std::cout.rdbuf();
    return b;
}

我上面描述的方法有什么问题吗?

宏观技巧

  • 优点
    • 在目标文件中产生最小数量的变量。参考匿名命名空间的缺点
  • 缺点
    • 非常脆弱。当包含头文件时，程序员必须知道是否任何的其他现有源包含变量定义。当源文件数量增加时，这不能很好地扩展

内部链接(匿名命名空间)

  • 优点
    • 没有宏的缺点。
  • 缺点
    • 每个包含头文件的对象文件都有自己的变量副本。我不确定，但变量是const，并且所有变量在运行时都具有相同的值，链接器可能能够丢弃重复项。在任何情况下，对您的程序来说，差异只是几个字节的值。修改单个变量而不是修改共享变量会改变程序的意义。

为了比较，让我们考虑单独的源文件选项，你已经排除了。

  • 优点
    • 在目标文件中产生最小数量的变量，就像宏技巧一样。
    • 没有宏的缺点。
  • 缺点
    • 没有(除非你认为单独的源文件本身就是一个骗局)。

还有其他方法可以实现这个吗?

没有。您可以使用static关键字来代替匿名命名空间来声明内部链接。

p。如果在头文件中定义任何非模板函数，它们必须声明为内联。您的匿名命名空间示例无法做到这一点。

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