C++程序编译之谜——多文件编译的奇怪现象

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1、奇怪的现象

在C++多文件编译的时候，很多人都会经常碰见这样的一种情况，在一个cpp文件中调用另一个cpp文件的函数，那么可以直接调用吗？我们来做个试验。

有以下三个文件main.cpp，cal.h，cal.cpp main.cpp

c 复制代码

#include <stdio.h>
#include "cal.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
    printf("add(5,4) is %d\n", add(5, 4));
    return 0;
}

cal.h

c 复制代码

//cal.h
#include <stdio.h>
int add(int x, int y);

cal.cpp

c 复制代码

//cal.cpp
#include "cal.h"
int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

那么请问，我如果直接在main.cpp文件中直接调用cal.cpp中的函数方法可以吗？或者我换种方式问，请问可以编译通过吗？可以运行通过输出结果吗？

我在网上搜寻答案的时候，发现有些人表示可以很顺利的运行通过，而有些人表示完全按照提示的方法，复制黏贴，却报了找不到函数方法的错误：

csharp 复制代码

undefined reference to `add(int, int)'

那么请问到底是怎么回事呢？千万不要觉得说肯定是他们漏复制了什么，漏了函数声明什么的，这些都不是原因。那么是什么原因呢？

2、真正的原因

真正的原因是IDE在搞鬼！

首先我们要明白一下，像C/C++、java等高级语言编译生成可执行文件是要经历预处理、编译、汇编、链接这几个过程，像以上三个文件，头文件仅仅只参与到预处理过程，将cal.h的内容包含到另外两个cpp文件中，而另外两个cpp文件是要经历编译、汇编生成机器语言的二进制文件，也就是说两个cpp都会各自生成各自的二进制文件。

但是这个还没完，要生成可执行文件，还要将以上cpp文件生成的二进制文件进行链接起来，并且有个文件中还要提供一个main函数入口，因为C++语言的可执行文件的入口是main函数，不提供的话程序无法运行。

如果在Linux平台上要清楚的展现，就是以下这几个语句：

less 复制代码

gcc -c main.cpp  //会生成main.o文件
gcc -c add.cpp   //会生成add.o文件
gcc main.o add.o -o main

生成的.o文件就是二进制文件，然后将二进制文件进行链接生成可执行文件，也可以用以下这个语句一步到位：

css 复制代码

gcc add.cpp main.cpp -o main

这样子的话在运行可执行文件，就会输出正确结果，不会报错了。

那么我们再回到开头的那个问题，为什么有些人可以正确的输出不会报错，而有些人却会报错呢？首先我猜测他们都是在window平台执行的，并且是用IDE来编译的，而不同的IDE功能都各不相同，有些IDE非常的智能，它可能会根据在main文件中导入的h文件自动去寻找对应的cpp文件，比如像上面我在main.cpp文件中导入了add.h的头文件，那么IDE会自动去寻找看看是否有add.cpp文件，有的话进行编译、链接，输出结果。

当然，这些只是我的猜测，可能IDE也有其他办法可以找出文件间的关系，然后进行编译。不管如何，有些IDE中确实是可以实现这样子的功能，但有些比较简单的IDE就没有这么智能了，这时候可能就会报以上错误，这个可能就需要你进行某些设置，至于如何设置，这个不同IDE都不相同，大家可以自己去网上搜搜答案。

3、新的疑团

那么可能有些人这时候会提出一个疑问，如果我只想提供add()这个函数的接口，而我不想把函数具体的实现也提供出来，像在网络上如果应用第三方库的时候，别人不希望把他们的源码提供出来，但是又想提供这个接口给调用者调用，那么这时候该怎么做呢？

方法是有，下回分解。