在C++头文件中声明变量

Question

我试图使用良好的编程实践创建一个简单的程序，在C++中从用户获取输入。它由Input.hpp、Input.cpp和main.cpp组成。即使我使用了ifndef来防止多次定义，但我仍然遇到了多重定义错误。

Input.hpp

#ifndef Input_HPP
#define Input_HPP

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

vector<string> Get_Input();
vector<string> input_array;
string starting_position;
int input_number;

#endif

输入.cpp

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
#include <vector>

#include "Input.hpp"

using namespace std;

vector<string> Get_Input()
{
    cin>>starting_position;
    cin>>input_number;
    for (int i = 0; i < input_number; i++)
    {
        cin>>input_array[i]; 
    }
    cout<<"Done";

    return input_array;
}

主程序.cpp

#include "Input.hpp"
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{

    Get_Input();
    return 0;
}

当我从头文件中删除变量声明并将它们放在cpp文件中，但保留函数声明在头文件中时，程序会没有错误地编译。我理解变量和函数都可以在头文件中声明，请问有人能向我解释一下我缺失了什么吗？

谢谢。

- Kareem Aboughazala

Answer 1

头文件并不聪明，它只是告诉预处理器将整个头文件放在include行的位置。

如果这样做，你会发现变量被声明了两次。

为了解决这个问题，你应该在其中一个cpp文件中声明变量，并在头文件中使用extern。

比如在input.cpp中：

int input_number;

并且在input.hpp文件中：

extern int input_number;

- SHR

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这就是变量的前向声明方法。更多关于extern关键字的内容请参见6.7-外部链接和变量前向声明。 - Enes

Answer 2

包含保护只能防止在已经复制了包含文件的情况下进行复制，这在您的代码中是有效的，编译器可以成功编译代码。现在您遇到的是链接器错误，在编译器生成Input.cpp和main.cpp的目标文件后，它会发现两个具有相同名称的符号-变量，并开始抱怨应该使用哪一个？

因此，总结一下，当您在头文件中定义变量时，请添加extern关键字以使链接器满意。

- Mohamed Moanis

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抱歉，哪两个符号的名称相同？如果包含保护防止在两个文件中复制“input_number”，那么该变量只会有一个声明存在吧？ - Hans GD

@HansGD，迟到总比不到好。这两个.cpp文件是独立编译的，甚至可能由不同的代码作者编写。包含保护阻止您在每个文件中多次包含相同的头文件。然而，预处理器对每个文件都是从头开始的，所以包含保护对于不同的.cpp文件是无效的。每个文件最终都会得到在头文件中定义的符号。最后一步是将这两个生成的目标文件链接在一起，此时链接器会看到每个变量的两个定义。大致上，声明不拥有数据，但定义拥有数据。 - undefined