使用模板解决多个定义

Question

a.hpp:

#pragma once

struct S
{
  static int v;
};
int S::v = 0;

b.hpp:

#pragma once

void addOne();

b.cpp:

#include "b.hpp"
#include "a.hpp"

void addOne()
{
  S::v += 1;
}

main.cpp:

#include <iostream>

#include "a.hpp"
#include "b.hpp"

int main()
{
  S::v = 2;
  addOne();
  S::v += 2;
  std::cout << S::v << std::endl;
}

使用g++ -std=c++14 main.cpp b.cpp && ./a.out（S::v 的多重定义）编译时不起作用。

但是，当我将代码更改为： a.hpp：

#pragma once

struct S
{
  template<typename T>
  static int v;
};
template<typename T>
int S::v = 0;

并将所有 S::v 替换为 S::v<void> 它编译并按照我希望第一个示例工作的方式工作（输出 5）。

我相信我知道为什么第一个代码示例不起作用：int S::v = 0; 行在main.cpp 单元中编译一次，在b.cpp 单元中编译一次。当链接器将这两者链接在一起时，变量S::v 基本上会被重新定义。(?)

为什么带有模板的代码可以工作？

Answer 1

为什么带有模板的代码可以工作？

基本上，因为标准是这样说的。

对于模板，规则通常是：“每个使用它们的人都必须有他们的定义可用。”这同样适用于类模板的静态数据成员：这种静态数据成员的定义必须存在于使用它的每个翻译单元中。由编译器和链接器来确保这不会导致错误。

请注意，从 C++17 开始，您可以通过使静态数据成员内联来解决非模板情况：

#pragma once

struct S
{
  static inline int v = 0;
};