由于标头中的专业化初始化而避免重复的符号？

Question

由于我试图在标题中提供的定义，我正在捕获重复的符号错误。这是来自Minimal, Complete, and Verifiable example的错误。头文件和源文件如下所示。

$ clang++ main.cpp x.cpp y.cpp -o main.exe 2>&1 | c++filt
duplicate symbol Id<S>::id in:
    /tmp/main-3f2415.o
    /tmp/long long-d62c28.o
duplicate symbol Id<T>::id in:
    /tmp/main-3f2415.o
    /tmp/long long-d62c28.o
duplicate symbol Id<S>::id in:
    /tmp/main-3f2415.o
    /tmp/unsigned long long-bfa6de.o
duplicate symbol Id<T>::id in:
    /tmp/main-3f2415.o
    /tmp/unsigned long long-bfa6de.o
ld: 4 duplicate symbols for architecture x86_64

这是一个类似的问题，但它不涉及专业化：Static member initialization in a class template。这个问题有专业化，但它适用于MSVC而不是Clang：How to initialize a static member of a parametrized-template class。而这个问题表明将它放在源（* .cpp）文件中，但我们的目标是头文件避免Clang 3.8和'Id<S>::id' required here, but no definition is available警告：Where should the definition of an explicit specialization of a class template be placed in C++?

初始化时，GCC，ICC，MSVC，SunCC和XLC都可以。 Clang和LLVM给了我麻烦。 Clang和LLVM在专门化和extern的显式实例化方面也遇到了麻烦，所以它拥有特殊的地狱。

我们支持C ++ 03但是C ++ 17，所以我们必须小心这个解决方案。天真地，我尝试将特化的初始化放在一个未命名的命名空间中，以防止符号转义转换单元，但这导致了编译错误。

在标头中初始化和专门化模板类时，我们如何避免重复的符号定义？

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下面是MCVE，这是一个cat main.cpp a.h s.h s.cpp t.h t.cpp x.cpp y.cpp。问题似乎与a.h有关，它提供了专业化和初始化;和源文件x.cpp和y.cpp，其中包括a.h。

main.cpp中

#include "a.h"
#include "s.h"
#include "t.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
    uint8_t s = Id<S>::id;
    uint8_t t = Id<T>::id;
    return 0;
}

啊

#ifndef A_INCLUDED
#define A_INCLUDED

#include <stdint.h>

template <class T> class Id
{
public:
    static const uint8_t id;
};

class S;
class T;

template<> const uint8_t Id<S>::id = 0x01;
template<> const uint8_t Id<T>::id = 0x02;

#endif

S.H

#ifndef S_INCLUDED
#define S_INCLUDED

class S {
public:
    S();
};

#endif

s.cpp

#include "s.h"

S::S() {}

t.h

#ifndef T_INCLUDED
#define T_INCLUDED

class T {
public:
    T();
};

#endif

t.cpp

#include "t.h"

T::T() {}

x.cpp

#include "a.h"

y.cpp的

#include "a.h"

Answer 1

您可以使用unnamed namespace，它可以使您的类具有内部链接，例如

#ifndef A_INCLUDED
#define A_INCLUDED

#include <stdint.h>

namespace {
    template <class T> class Id
    {
    public:
        static const uint8_t id;
    };
}

class S;
class T;

template<> const uint8_t Id<S>::id = 0x01;
template<> const uint8_t Id<T>::id = 0x02;

#endif

将此代码替换为示例中a.h中的内容，然后它将起作用，因为由于内部链接，一个翻译单元中的Id<T>与另一个翻译单元中的a.cpp不同，因此不违反单定义规则。

Answer 2

Clang / LLVM不是问题。您只是在没有诊断要求的情况下遇到未定义的行为。修复很简单。您需要将您的专业化设置在一个翻译单元中。即，

#include "a.h"

template<> const uint8_t Id<S>::id = 0x01;
template<> const uint8_t Id<T>::id = 0x02;

：

clang++ main.cpp a.cpp x.cpp y.cpp -o main.exe 2>&1 | c++filt

然后是命令行：

template<> const uint8_t Id<S>::id = 0x01;
template<> const uint8_t Id<T>::id = 0x02;

瞧。有用。

Answer 3

您违反了Id :: id和Id :: id的ODR（一个定义规则）。它们会被包含在每个翻译单元中，因此会在您链接时显示。

根据你对S级和T级id的意图，你必须给他们一个独特的家。一个可能是将它们停放在main.cpp中。 main.cpp添加

#include "s.h"
#include "a.h"

template<> const uint8_t Id<S>::id = 0x01;

或者，将s的id放在s.cpp中，并将t的id放在t.cpp中：

s.cpp

qazxswpoi

和t.cpp的等价物。

不要忘记在a.h中删除任何S和T的痕迹。

但是，如果它们是a.h接口的一部分，则创建一个a.cpp并在那里定义它们。