在 main 中包含 cpp 文件时出现编译错误：内联函数与非内联函数

Question

我有一个概念上的疑问，我会尝试用一个例子来表达：

main.cpp

#include "array_list.cpp"
int main() 
{
  array_list list1;
  return 0;
}

场景 1： array_list.cpp->

class array_list
{
    private:
    int list[10];
public:
    array_list () {};
    ~array_list () {};
    void set_element (int,int);

};

void array_list::set_element (int i,int a) {
list[i] = a;
}

错误：

main.obj : error LNK2005: "public: void __thiscall array_list::set_element(int,int)" (?set_element@array_list@@QAEXHH@Z) 已在 array_list.obj 中定义 1>C:\Users\vrastog\Documents\Visual Studio 2012\Projects\C++ learning\Debug\list using arrays.exe：致命错误 LNK1169：找到一个或多个多重定义符号

场景 2： array_list.cpp->

class array_list
{
private:
    int list[10];
public:
    array_list () {};
    ~array_list () {};
    void set_element (int i,int a) {
        list[i] = a;
    }
};

错误：没有错误！！

问题：我了解错误的原因。相同的方法已经定义了两次，一次在 main.obj 中，第二次在 array_list.obj 中，因此，它应该是一个错误。 我的问题是为什么第二种情况有效？在这里，由于我们在主文件中包含了 array_list.cpp，所以这里也应该定义了两次“set_element”。我在这里错过了什么？

Answer 1

请不要包含.cpp 文件。

第一个例子中，函数是类外定义的，需要加inline，否则是多重定义。

在第二个例子中，函数是在类定义中定义的，所以它是一个隐式内联函数（就像编译器为你添加了inline），这就是它不会导致多个定义的原因。

Answer 2

类内定义使方法内联，因此不会导致目标文件中的多重定义错误。

---

inline 方法应在使用它的每个翻译单元中实现，因此inline 方法编译成两个 目标文件。

C++ 标准草案 (n3797) 3.2.4：应在使用 odr 的每个翻译单元中定义内联函数。

另外3.2.6要求这些功能要完全相同。

g++ 使用弱符号实现这一点：内联函数是特殊的导出函数，在链接时不会导致多重定义错误。

在 Linux 下使用nm 之类的工具，自己看看。它在目标文件中发出一个弱符号：

$ nm arraylist.o
00000000 W _ZN10array_list11set_elementEii
(... ctors, dtors ...)
00000000 T main

另外，如果你不使用这个函数，或者编译器内联所有出现的地方，它可能会被优化出来。