为什么全局 const 对象在每个翻译单元中都有唯一的副本，如何防止这种情况发生？

Question

当我声明并初始化一个 const 对象时。

// ConstClass.h
class ConstClass
{
};

const ConstClass g_Const;

并且有两个cpp文件包含这个头文件。

// Unit1.cpp
#include "ConstClass.h"
#include "stdio.h"

void PrintInUnit1( )
{
    printf( "g_Const in Unit1 is %d.\r\n", &g_Const );
}

和

// Unit2.cpp
#include "ConstClass.h"
#include "stdio.h"

void PrintInUnit2( )
{
    printf( "g_Const in Unit2 is %d.\r\n", &g_Const );
}

当我构建解决方案时，没有链接错误，如果 g_Const 是非常量基本类型，您将得到什么！

PrintInUnit1()和PrintInUnit2()显示两个编译单元中有两个地址不同的独立“g_Const”，为什么？

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我知道如何修复它。（使用 extern 关键字声明，并在一个 cpp 文件中定义它。）

我想知道为什么我在此示例中没有收到 redfined 链接错误。

Answer 1

https://stackoverflow.com/a/6173889/1508519

命名空间范围内的 const 变量具有内部链接。所以他们是 基本上是两个不同的变量。没有重新定义。

3.5/3 [基本.链接]:

具有命名空间范围（3.3.5）的名称具有内部链接，如果它是 的名字

— 对象、引用、函数或函数模板 显式声明静态或，

— 显式声明为 const 的对象或引用，并且既不 显式声明为 extern 或之前声明为具有 external 连锁;或

— 匿名联合体的数据成员。

如果您希望它具有外部链接，请使用

extern

。

---

正如另一个答案中所述，头文件只是粘贴在 cpp 文件中。两个 cpp 文件中都包含相同的头文件，但它们是单独的翻译单元。这意味着变量的一个实例与另一实例不同。要让编译器知道您已在其他地方定义了该变量，请使用

extern

关键字。这可确保跨翻译单元仅共享一个实例。然而

extern const Test test

只是一个声明。你需要一个定义。只要在某个 cpp 文件中定义一次即可，在哪里定义它并不重要。您可以根据需要多次声明它（这很方便将其放在头文件中。）

举个例子：

常数.h

class Test
{
};

extern const Test test;

单元1.cpp

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

void print_one()
{ std::cout << &test << std::endl; }

单元2.cpp

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

void print_two()
{ std::cout << &test << std::endl; }

主.cpp

extern void print_one();
extern void print_two();

int main()
{
   print_one();
   print_two();
}

常数.cpp

#include "Constant.h"
const Test test = Test();

生成文件

.PHONY: all
all:
   g++ -std=c++11 -o test Constant.cpp Unit1.cpp Unit2.cpp main.cpp

Answer 2

因为你把变量定义放在头文件中。包含头文件就像用文件内容替换它一样。所以，第一个文件：

// Unit1.cpp
#include "ConstClass.h"  // this will be replace with the content of ConstClass.h
#include "stdio.h"

void PrintInUnit1( )
{
    printf( "g_Const in Unit1 is %d.\r\n", &g_Const );
}

将变成（编译前的预处理阶段之后）：

// Unit1.cpp
// ConstClass.h
class ConstClass
{
};

const ConstClass g_Const;
//this line is replaced with the content of "stdio.h"

void PrintInUnit1( )
{
    printf( "g_Const in Unit1 is %d.\r\n", &g_Const );
}

第二个文件将是：

// Unit2.cpp
// ConstClass.h
class ConstClass
{
};

const ConstClass g_Const;
//this line is replaced with the content of "stdio.h"

void PrintInUnit2( )
{
    printf( "g_Const in Unit2 is %d.\r\n", &g_Const );
}

如您所见，每个文件都有单独的变量

g_Const

（这只是针对您的代码的情况，可能根本没有变量，就像宏一样，请参阅我上一段中的解释）。

如果你想要的不是变量的定义而只是头文件中的声明，你应该在头文件中使用

extern

关键字：

extern const ConstClass g_Const;

然后可以将

g_Const

变量的定义放在

ConstClass.c

中

---

您的代码中有一些问题：

• 您的

  g_Const

  定义中没有分配常量值，除非您想要默认值 (0)，否则您必须在定义中为其分配常量值。
• 在 printf 中，您获取 C++ 的

  const

  变量的地址。这实际上迫使编译器在堆栈中创建变量。如果您不获取地址，它可能能够推断出一个编译时数字，其行为类似于 C 中的宏（您可以直接将幻数放入使用

  const

  变量的代码中）。