在C++（类）中，我是否总是需要在头文件中声明函数？

Question

例如，我有一个markerdisplay.cpp文件。markerdisplay成员函数将如下代码所示。

void MarkerDisplay::setMarkerStatus(MarkerID id, StatusLevel level, const std::string& text)
        {
               .....
        }

我能在markerdisplay.cpp中使用非成员函数吗？

比如说，

bool validateFloats(const visualization_msgs::Marker& msg)
        {
              ...
        }

函数validateFloats不是成员函数，也没有在头文件中声明。我只在validateFloats.cpp文件中使用这个函数。

有人告诉我这可能会引起一些问题。这是真的吗？

- Allen Yuan

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当你在其他文件中包含头文件时，你使用头文件来进行原型声明（或者在某些情况下进行显式声明）。如果没有原型声明，链接器将无法在调用函数时找到它。 - Shawnic Hedgehog

@ShawnicHedgehog 如果没有原型，链接器在调用函数时将无法找到它，这并不准确，“在调用它时”在这里也没有意义。原型和声明之间有什么区别？ - Ryan Haining

我曾经以为 OP 正在寻求其他东西。在看起来像明目张胆的白痴之前阅读帖子是有帮助的。 - Shawnic Hedgehog

另一个小澄清，缺少原型会惹怒编译器，而不是链接器。 - user4581301

感谢所有的答案。点赞！ - Allen Yuan

Answer 1

如果您不需要在.cpp文件之外使用该函数，则只需在该文件中声明和定义即可。当然，在第一次使用之前仍然需要进行声明，但这是我能想到的唯一的“问题”。

如果不需要在头文件中声明该函数，那么这实际上是一个不错的主意，因为您可以节省更少的“项目公共”名称，并且更容易找到所有使用该函数的地方，从而使代码更易于维护。

如果您不在头文件中声明该函数，则应将其设置为static：

static bool validateFloats(const visualization_msgs::Marker& msg);

或将其放置在匿名命名空间中：

namespace {
    bool validateFloats(const visualization_msgs::Marker& msg);
}

（首选）为了避免意外的跨翻译单元名称冲突。

- Baum mit Augen

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我认为匿名命名空间是正确的选择。private static并不能真正将实现隐藏起来，以防止链接。 - πάντα ῥεῖ

C++03中没有匿名命名空间吗？我肯定用过它们，但不记得它们是否被标准支持。 - juanchopanza

@Baum “所以在C++中，如果在翻译单元中定义了static，它应该可以很好地隐藏名称，但在头文件中公开是没有意义的。” - πάντα ῥεῖ

@πάνταῥεῖ "但仅当在翻译单元中定义时才有效。在头文件中公开是没有意义的。" 当然，在C或C++中都没有意义。抱歉，我没有意识到我谈论的是一个未在头文件中声明的函数。 - Baum mit Augen

@AllenYuan 不用谢！请注意，“感谢”评论会被视为噪音。相反，您可以通过点击旁边的复选标记接受您认为最有用的答案。 - Baum mit Augen

Answer 2

我的问题是：我能在markerdisplay.cpp中有非成员函数吗，例如...

可以的。

最好的选择是，如果该函数不打算从公共API中使用，则在实现翻译单元中提供该函数。

甚至可以在匿名命名空间中完全隐藏它（包括链接器）。

namespace {
    bool validateFloats(const visualization_msgs::Marker& msg) {
       // ...
    }
}

或者在翻译单元中定义一个静态函数也会有同样的效果：

static bool validateFloats(const visualization_msgs::Marker& msg) {
   // ...
}

- πάντα ῥεῖ