从 stdexcept 类继承时出现“未定义的符号”错误

Question

这里是在 <stdexcept> 中定义的一个异常：

class length_error : public logic_error 
{
public:
    explicit length_error(const string&  __arg);
};

这是我的异常：

#include <string>
#include <stdexcept>
using namespace std;

class rpn_expression_error : public logic_error
{
public:
    explicit rpn_expression_error(const string& __arg);
};

为什么当没有使用<stdexcept>时会出现这个错误？

Undefined symbols:
  rpn_expression_error::rpn_expression_error(/*string*/ const&), referenced from:
        ...
ld: symbol(s) not found

根据 @sbi 的要求，这是我目前代码的最小示例：

#include <string>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;

class RPN_Calculator {
public:
    class rpn_expression_error : public logic_error {
    public:
        explicit rpn_expression_error(const string& arg) : logic_error(arg) {}
    };

    void Execute() {
        throw rpn_expression_error("Hello");
    }
};

int main() {
    RPN_Calculator calc;

    try {
        calc.Execute();
    } catch (exception e) {
        cout << e.what() << endl;
    }
}

我将其保存为rpn.cpp并运行make rpn以产生错误。

现在代码已经完全建立，但是实际程序仍然给出原始错误。

注意/解决方案：虽然上面的代码运行得很好，但是在实际代码中相同的异常类仍然会产生链接器错误。为了简化起见，我只需将rpn_expression_error提升为自己的全局范围类，似乎问题已经解决了。

- Austin Hyde

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愚蠢的问题，你是否在源文件中定义了rpn_expression_error构造函数？并且你确定将定义限定为rpn_expression_error::rpn_expression_error吗？相应的目标文件是否被链接到可执行文件中？如果其中一个或多个条件不成立，那么这就是你会遇到的错误类型。 - Tyler McHenry

Answer 1

你捕获异常的方式有问题。具体来说，请考虑以下代码:

struct Base
{
    virtual void do() { std::cout << "Base!" << std::endl; }
};

struct Derived : Base
{
    virtual void do() { std::cout << "Derived!" << std::endl; }
};

void foo(Base x)
{
    x.do();
}

int main()
{
    Derived d;
    foo(d); // <--
}

在那个标记的行上，d 被称为 "切片"。也就是说，为了满足成为 Base，所有不属于 Base 的部分都会被切掉！所以上面的代码将输出 "Base!"。

如果我们想要预期的输出，我们需要使参数不是一个值：

void foo(Base& x) // polymorphic
{
    x.do();
}

我们上面的代码将显示“Derived！”，因为它不再被切片。(也可以使用指针。)

因此，请查看您的catch子句:

catch (exception e)

在这里，你抛出的任何异常都会被“切片”成基本的std::exception类，丢失任何派生信息！这就是为什么更常见（可能也更“正确”）的做法是通过引用捕获异常：

catch (const exception& e)

现在你将会发现e.what()返回了预期的非切片错误信息。

旧版

以下是整个内容应该如何呈现（不要在头文件中使用using namespace！）：

// rpn_expression_error.h
#include <stdexcept> // for logic_error
#include <string> // for string

class rpn_expression_error : public std::logic_error
{
public:
    explicit rpn_expression_error(const std::string& pMsg);
};

// rpn_expression_error.cpp
#include "rpn_expression_error.h"

rpn_expression_error::rpn_expression_error(const std::string& pMsg) :
std::logic_error(pMsg)
{}

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旧版本

因为这些异常类是在标准命名空间中声明的，而你的不是。 string 在命名空间 std 中，所以它们不需要限定，但是你需要：

#include <string>

// ...
                                    vvv 
explicit rpn_expression_error(const std::string& arg);

请记住，我已更改您的参数名称。包含双下划线的名称是保留的，您不应该使用它们。

- GManNickG

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虽然我忘记了 #include <string>;（呃！），但我使用了 using namespace std;。我添加了 #include，但什么也没有发生。我添加了 std::，但仍然没有任何变化。我去掉了双下划线，但还是没有任何变化。 - Austin Hyde

@Austin：好的，我猜现在是时候你发布一个最小的代码片段来重现错误了，这样我们就可以全部把它粘贴到我们的编辑器中，尝试一下。 - sbi

@Austin: 不要在头文件中使用 using namespace std;，否则会引起各种麻烦。（或许永远不会有问题，但这更具争议性。）我将编辑我的答案以展示你应该如何完整地做这件事情。但像 sbi 所说的那样，我们需要更多的代码才能确定。（还有一颗痛苦的“踩下” :P） - GManNickG

感谢您提供“using namespace std”的提示，我之前并不知道。 - Austin Hyde

@Austin：没问题。也许我有点傻，但问题解决了吗？你上面给出的代码（完整代码）不应该有任何更改使其成为全局范围。（也就是说，它应该按原样正常工作，只需添加我在答案中刚刚添加的更改即可。） - GManNickG

@GMan：是的，现在一切都正常了。我已经删除了“using”，将“rpn_expression_error”从嵌套类提升（这不是问题，但简化了生活），为构造函数添加了定义和声明，并且现在通过引用捕获异常（我也不知道）。感谢您的所有帮助！ - Austin Hyde

Answer 2

它说函数未定义，因为你忘记定义它了。试试这个：

#include <string>
#include <stdexcept>
using namespace std;

class rpn_expression_error : public logic_error
{
public:
    explicit rpn_expression_error(const string& arg)
      : logic_error( arg ) { } // definition
};

正如其他人所建议的那样，在头文件中使用using namespace是不好的实践，因此如果这是一个头文件，

#include <string>
#include <stdexcept>

class rpn_expression_error : public std::logic_error
{
public:
    explicit rpn_expression_error(const std::string& arg)
      : logic_error( arg ) { } // definition
};

此外，除非您的逆波兰表达式都是硬编码的，否则它们中的错误将是runtime_error而不是logic_error。

- Potatoswatter

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感谢您提醒关于运行时错误和逻辑错误的问题。根据我阅读的文档，logic_error 似乎代表人为错误，而 runtime_error 则代表技术错误。 - Austin Hyde

Answer 3

看起来你已经声明了一个构造函数，但是没有提供它的定义。

- Adrian McCarthy

Answer 4

如果这是你的代码，那么问题就在于你已经声明了一个rpn_expression_error类的构造函数，但你没有定义它（正如我所建议的和Adrian也说的）。尝试在你的代码中添加以下内容（在你的类声明下面）：

rpn_expression_error::rpn_expression_error(const string& arg)
  : logic_error(arg)
{
}

- Tyler McHenry