【One Definition Rule】类重复定义解决思路

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- - [问题核心原因：违反C++的**ODR规则（One Definition Rule，单一定义规则）** + 全局命名空间下的符号链接冲突](#问题核心原因：违反C++的ODR规则（One Definition Rule，单一定义规则） + 全局命名空间下的符号链接冲突)

person.cpp：

cpp 复制代码

#include "Person.h"
class Test
{
public:
    int m_a = 1;
};
int person()
{
    Test t;
    int a = t.m_a;
    return a;
}

person2.cpp：

cpp 复制代码

#include "person2.h"
class Test
{
public:
    int m_a = 10;
};
int person2()
{
    Test t;
    int a = t.m_a;
    return a;
}

main.cpp：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include "Person.h"
#include "person2.h"
int main()
{
	std::cout << person() << std::endl;
	std::cout << person2() << std::endl;
}

打印的结果不是1、10，而是1、1，分析下原因

问题核心原因：违反C++的ODR规则（One Definition Rule，单一定义规则） + 全局命名空间下的符号链接冲突

一、先明确C++编译链接的基本逻辑

C++程序的构建分为两个阶段：

编译阶段 ：每个.cpp文件是独立的「编译单元」，编译器单独处理每个编译单元，不感知其他编译单元的代码；
链接阶段 ：链接器将所有编译单元生成的目标文件（.o/.obj）合并为最终可执行文件，此时会处理全局范围内的符号（类、函数、全局变量等）。

二、具体问题分析

你的代码中，person.cpp和person2.cpp都在全局命名空间 中定义了同名类Test：

person.cpp中Test::m_a = 1；
person2.cpp中Test::m_a = 10。

这直接违反了C++的ODR规则：

ODR规则要求：在整个程序中，一个类（或函数、全局变量）的定义必须唯一。如果出现多个不同的定义，属于「未定义行为（UB）」，链接器会任意选择其中一个定义作为最终生效的版本。

执行流程拆解：

编译阶段：
- person.cpp编译时，编译器看到Test的定义是m_a=1，因此person()函数中t.m_a取值为1，生成的目标文件（person.o）中记录Test的符号关联到m_a=1；
- person2.cpp编译时，编译器看到Test的定义是m_a=10，因此person2()函数中t.m_a取值为10，生成的目标文件（person2.o）中记录Test的符号关联到m_a=10；
链接阶段 ：

链接器合并person.o和person2.o时，发现两个目标文件中都有全局命名空间的Test类符号。由于ODR违规，链接器不会报错 （C++标准未要求链接器检测类的重复定义），而是「择优选择」其中一个定义（通常是先遇到的那个，比如person.o中的Test）。

最终，person2()函数实际使用的是person.cpp中Test的定义（m_a=1），因此输出结果是1、1而非1、10。

三、如何修复？

核心思路：隔离两个Test类的作用域，让它们成为不同的符号，避免链接冲突。常见方案有两种：

方案1：使用匿名命名空间（推荐）

匿名命名空间的特性：编译单元内的匿名命名空间中的实体，仅在当前编译单元可见（内部链接），不会暴露到全局符号表，自然避免冲突。

修改person.cpp：

cpp 复制代码

#include "Person.h"

// 匿名命名空间：仅当前cpp可见
namespace {
class Test
{
public:
    int m_a = 1;
};
}

int person()
{
    Test t;
    int a = t.m_a;
    return a;
}

修改person2.cpp：

cpp 复制代码

#include "person2.h"

// 匿名命名空间：仅当前cpp可见
namespace {
class Test
{
public:
    int m_a = 10;
};
}

int person2()
{
    Test t;
    int a = t.m_a;
    return a;
}

方案2：使用具名命名空间

给每个Test类指定不同的命名空间，显式隔离作用域：

person.cpp：

cpp 复制代码

#include "Person.h"

namespace PersonNS {
class Test
{
public:
    int m_a = 1;
};
}

int person()
{
    PersonNS::Test t; // 显式指定命名空间
    int a = t.m_a;
    return a;
}

person2.cpp：

cpp 复制代码

#include "person2.h"

namespace Person2NS {
class Test
{
public:
    int m_a = 10;
};
}

int person2()
{
    Person2NS::Test t; // 显式指定命名空间
    int a = t.m_a;
    return a;
}

四、补充说明

为什么链接器不报错？
C++中，函数/全局变量的重复定义 会触发链接器报错（因为符号重复），但类的重复定义不会------因为类的定义本身不生成符号，只有类的成员（如成员变量、成员函数）才生成符号，链接器无法识别「不同编译单元中类的成员值不同」，只会认为是同一个类的不同实现，从而导致UB。
未定义行为的表现是随机的：如果调整链接顺序（比如先链接person2.o），输出可能变成10、10，这也是UB的典型特征。

修复后，两个Test类成为独立的实体，链接器不会混淆，最终输出会是预期的1、10。