C++中头文件出现问题：链接器命令失败

Question

提前道歉，我相信这是一个非常简单的问题，但我一直无法找到解决方法。我正在组建一个非常简单的 C++ 项目，但在适当使用头文件方面遇到了麻烦。

目录结构如下：

.
├── mainGraph
│   └── hnsw.cpp
└── utils
    ├── distances.cpp
    └── distances.h

距离头文件 (distances.h)：

#ifndef DISTANCES
#define DISTANCES

#include <vector>

enum class Metric { Cosine, Euclidean};

double distance(const std::vector<double>& A, const std::vector<double>& B, Metric metric);
double similarity(const std::vector<double>& A, const std::vector<double>& B, Metric metric);

#endif

最后是 hnsw.cpp 文件：

#include "../utils/distances.h"
#include <vector>
#include <iostream>

int main(){
    std::vector<double> A = {0.1, 0.5, 0.7, 1.1};
    std::vector<double> B = {0.5, 0.3, 0.8, 0.9};

    std::cout << distance(A, B, Metric::Cosine) << '\n';
}

现在，当我尝试使用以下命令编译hnsw.cpp时：g++ hnsw.cpp --std=c++11，我会得到以下错误：

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "distance(std::__1::vector<double, std::__1::allocator<double> > const&, std::__1::vector<double, std::__1::allocator<double> > const&, Metric)", referenced from:
      _main in hnsw-ad0e05.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

如果我将主函数移动到distances.cpp文件中，则一切都可以正常工作。为了简洁起见，我不会发布整个文件，因为它很大，而且我相当确定它并不相关。如果有任何关于理解此处的一般流程的资源，那也会非常有帮助。

- Slater Victoroff

Answer 1

如果您不想为以后的链接构建单独的对象文件，而是一次性构建整个可执行文件，您需要在命令行上指定所有参与的翻译单元：

g++ -std=c++11 hnsw.cpp ../utils/distances.cpp

输出文件将被命名为a.out，除非您还使用-o标志覆盖该名称。

通常情况下，您会单独编译翻译单元并在单独的步骤中链接它们：

g++ -std=c++11 mainGraph/hnsw.cpp -c -o mainGraph/hnsw.o
g++ -std=c++11 utils/distances.cpp -c -o utils/distances.o

g++ -std=c++11 mainGraph.hnsw.o utils/distances.o -o myprog

你也不需要手动维护这些命令，而是将它们放入Makefile或类似的构建系统中。重点是，当你修改源代码的一部分时，你不需要重新编译那些没有改变的翻译单元。

- Kerrek SB

---

这非常有帮助。回想起来似乎很明显，但并非所有事情都是如此。我最后一个问题只是关于你第二部分的顺序。你为什么要先编译hnsw而不是distances？看起来反过来更有意义，因为hnsw需要distances。 - Slater Victoroff

@SlaterTyranus：这两个并不相关，可以按任意顺序编译，或者实际上并行编译（特别是如果你有多个核心）。这正是make将为您免费完成的。 - Kerrek SB

@SlaterTyranus：需要明确的是，在任何有意义的意义上，这两个翻译单元都不“需要”彼此。只有链接需要所有的翻译单元。（但是，这两个翻译单元都依赖于文件distances.h，所以如果更改该文件，则需要重新构建两个TU。该文件是两个TU的一部分。） - Kerrek SB

完全有道理。感谢下载。你知道一些好的资源可以让我更好地了解整个过程的后端吗？ - Slater Victoroff

Answer 2

当您运行g++ hnsw.cpp --std=c++11时，您正在告诉编译器编译hnsw.cpp并将输出与c ++标准库链接以创建可执行文件。 链接器无法找到distances的实现，因为它位于distances.cpp中。

您需要编译这两个文件并将它们链接在一起。有许多方法可以实现此目的，但最简单的方法是在调用gcc时指定两个源文件，如下所示：

g++ -std=c++11 hnsw.cpp ../utils/distances.cpp

- Dominic Dos Santos

---

谢谢你的回答！很遗憾你在FGIW战斗中输给了那个拥有305k声望值的人 :) - Slater Victoroff