重载导致重复定义

Overload cout results in duplicate definition

本文关键字：定义 重载      更新时间：2023-10-16

我试图在ostream -类上重载<<操作符?

由于某种原因，我重载了它两次，我似乎不知道为什么，因为我在我的头文件中有#ifndef。

matrix.h 

#ifndef MATRIX_H
#define MATRIX_H
#include <iostream>
using namespace std;
class matrix {
    int x, y;
    public:
        matrix(int a, int b);
        matrix& operator* (matrix B);
    friend ostream& operator<< (ostream& os, const matrix& A);
};
ostream& operator<< (ostream& os, const matrix& A)
{
    os << "Matrix.....";
    return os;
}
#endif

matrix.cpp 

#include <iostream>
#include "matrix.h"
matrix::matrix(int a, int b) {
}
matrix& matrix::operator* (matrix B) {
}

和 main.cpp 

#include <iostream>
#include "matrix.h"
using namespace std;
int main () {
    matrix a(6, 6), b(6, 6);
    cout << a;
    return 0;
}

我是这样建的:

$ cat build.sh 
g++ -c main.cpp
g++ -c matrix.cpp
g++ -g -o main main.o matrix.o

我得到的构建错误是:

$bash build.sh 
ld: duplicate symbol operator<<(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, matrix const&)in matrix.o and main.o for architecture x86_64
collect2: ld returned 1 exit status

我觉得这很困难，但我似乎找不到解决办法。

感谢您的宝贵时间。

g++ - v 

$g++ -v
...skipped 4 lines...
gcc version 4.2.1 (Based on Apple Inc. build 5658) (LLVM build 2336.1.00)

您定义了一个带有外部链接的函数，并将其包含在两个编译单元中。

我建议在函数定义中添加一个inline关键字，或者将函数定义移动到类中。

这是做什么的?

通过添加像operator<<这样的非static自由函数，您定义了一个具有外部链接的函数，这意味着它会在生成的目标文件的符号表中产生一个条目。

如果函数是inline或template，编译器/链接器必须通过简单地选择任意一个来处理它。(这是可以的，因为ODR使它们相等。)

然而，如果不是这种情况(如在您的示例中)，这将导致链接器错误，因为链接器不知道您指的是哪个。

您还可以(甚至额外地)声明您的函数为static，这将导致它失去外部链接(而获得内部链接)，这只是说它不生成符号表项的一种奇特方式。这将导致该函数被编译为包含头文件的每个编译单元的新版本，因此不如其他解决方案。

但是定义守卫呢?

只防止函数在一个编译单元中定义多次。

好，列出我所有的选项!

首先，可以利用友元函数的属性并在类中定义它(这有效地使它获得c++ 11.3/7中定义的inline关键字):

class matrix {
    int x, y;
public:
    matrix(int a, int b);
    matrix& operator* (matrix B);
    friend ostream& operator<< (ostream& os, const matrix& A)
    {
        os << "Matrix.....";
        return os;
    }
};

或者，您可以通过在其前面添加inline使其成为inline函数。

有时您可能会看到这两种技术结合在一起:友元函数定义在类内部，也用inline注释。在这种情况下，inline是完全多余的，不会改变任何东西。

还可以通过向其添加static关键字或将其包装在未命名的名称空间中来使其获得内部链接。虽然这可以解决问题，但它会导致不必要的膨胀，因为包含该函数的每个编译单元都有自己的内部副本。从技术上讲，内部链接可以与inline结合使用。

尝试从这个中创建一个模板函数，虽然在技术上是可能的，但需要做很多工作，并且并没有真正获得比其他解决方案更好的东西。但是，它将解决您的问题，导致非常类似于inline版本的变体。

作为最后一个选项，您可以将函数定义移动到单个编译单元中(读取:.cpp文件)。cpp文件当然是自愿的，因为它包含与matrix类相关的函数。

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