在命名空间中调用静态函数时出错

Question

我收到以下错误：

x.h:3:13: warning: ‘int X::foo()’ used but never defined
/tmp/ccK9qSnq.o: In function `main': main.cpp:(.text+0x7): undefined reference to `X::foo()'
collect2: error: ld returned 1 exit status

在构建以下代码时：

main.cpp

#include "x.h"

int main()
{
    X::foo();
}

x.h

namespace X
{
    static int foo();
}

x.cpp

#include "x.h"

namespace X
{
    int foo()
    {
        return 1;
    }
}

谁能解释原因？

Answer 1

声明static的函数的链接是内部的，这意味着它只能从当前翻译单元中引用。即使多个翻译单元看到相同的声明，也希望每个翻译单元都有一个私有版本的函数。

在您的情况下发生的情况是 x.cpp 中定义的函数 foo 对其他翻译单元不可用。当编译器翻译 main.cpp 时，它会将符号注释为“缺失”，但不会抱怨。后来，在链接阶段，链接器找不到对象main中引用的private函数foo。要解决这个问题，您可以：

• 从 x.h 中 foo 的声明中删除 static 说明符，这可能没有理由存在。
• 在 x.h 中定义 foo。请注意，这种方法会增加程序的大小，因为将为每个翻译单元制作函数的私有副本。函数应该从不定义在标题中使用内部链接，也就是说，当它们打算在所有程序中使用时。
• 在 main.cpp 中定义 foo。肯定不是你想要的。

正确的解决方案当然是第一个。解释了其他人以说明原因。

如需了解更多信息，请阅读this page。另外，请注意 declaration 和 definition 之间的区别，这超出了本问题的范围。

Answer 2

您必须在头文件中定义静态函数（在这种情况下，删除它在 X.cpp 中的定义）或另外在 main.cpp 中。否则 main.cpp 将看不到它的定义。在 X.cpp 中定义了另一个同名的静态函数 foo。静态函数没有外部链接。它们具有内部链接，应在使用它们的编译单元中定义。

所以 X.cpp 有它自己定义的静态函数 foo。 但是 main.cpp 并没有定义自己的静态函数，名称为 foo。它只是由于包含标题而声明的。