【One Definition Rule】多编译单元定义同名全局变量

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你想知道在两个不同的.cpp文件中分别定义同名的全局变量（比如都写int hh=10;），编译和链接过程中是否会报错------这是ODR规则最典型的应用场景之一，结论很明确：编译阶段不会报错，但链接阶段一定会报"多重定义"错误。

要理解这个差异，首先要分清"编译单元"和"链接过程"的本质：

编译阶段（单个.cpp文件独立处理）

C++编译器是按单个编译单元（.cpp文件） 独立编译的：
- 编译a.cpp时，编译器只检查a.cpp内部的语法、语义，看到int hh=10;会认为这是一个合法的全局变量定义，生成a.o（目标文件）；
- 编译b.cpp时，编译器同样只检查b.cpp，看到int hh=10;也会认为合法，生成b.o；
- 这个阶段编译器"看不到"另一个文件的同名变量，所以不会报错。
链接阶段（合并所有目标文件）

链接器的核心工作是把所有.o文件合并成最终的可执行文件，它会检查全局符号表（记录所有全局变量、函数的定义和引用）：
- 链接器在a.o中找到hh的定义，又在b.o中找到hh的另一个定义；
- 这违反了ODR中"全局非inline实体只能有一个定义"的规则，因此会直接抛出multiple definition of 'hh'（多重定义）错误，链接失败。

cpp 复制代码

// a.cpp
// 定义全局变量hh
int hh = 10;

cpp 复制代码

// b.cpp
// 再次定义同名全局变量hh
int hh = 10;

// 主函数仅用于生成可执行文件
int main() {
    return 0;
}

bash 复制代码

# 分步编译：仅编译，不链接（生成a.o、b.o，无报错）
g++ -c a.cpp -o a.o
g++ -c b.cpp -o b.o

# 链接：合并a.o和b.o，触发报错
g++ a.o b.o -o test

复制代码

/usr/bin/ld: b.o:(.data+0x0): multiple definition of `hh'; a.o:(.data+0x0): first defined here
collect2: error: ld returned 1 exit status

针对"多文件需要使用同名全局变量"或"避免重复定义"的需求，有两种合规的做法：

static修饰全局变量时，会将其作用域限制在当前编译单元 （.cpp文件）内，链接器看不到这个变量，因此两个文件的hh变成互相独立的变量，互不干扰：

cpp 复制代码

// a.cpp
static int hh = 10; // 仅a.cpp可见

cpp 复制代码

// b.cpp
static int hh = 20; // 仅b.cpp可见，和a.cpp的hh无关

只在一个文件中定义变量，其他文件用extern声明（仅告诉编译器"这个变量在别处定义了"），这是最符合ODR的标准做法：

cpp 复制代码

// a.cpp（唯一定义）
int hh = 10;

cpp 复制代码

// b.cpp（仅声明，不定义）
extern int hh; // 引用a.cpp中定义的hh

int main() {
    hh = 20; // 操作的是a.cpp中的hh，合法
    return 0;
}

核心要点回顾：

这个场景也印证了我们之前聊的ODR核心：约束的是"占用内存的实体（全局变量）"的唯一性，而非单纯的代码书写。