多定义错误collect2：错误：ld返回1退出状态

问题描述

我曾经将https://github.com/jdduke/three_cpp用作仅标头模式，但是在与我的项目进行编译时遇到了一些问题。

当我在多个C ++文件中包含以下matrix4.hpp header（仅包括必要的部分）时，就会发生此问题

三个/core/matrix4.hpp （已删除不需要的部分）

#ifndef THREE_MATRIX4_HPP
#define THREE_MATRIX4_HPP

#include <three/common.hpp>

#include <three/core/math.hpp>
#include <three/core/quaternion.hpp>
#include <three/core/vector3.hpp>
#include <three/core/vector4.hpp>

namespace three {

class Matrix4 {
public:
  // Function without any erros
  THREE_DECL Matrix4();
  THREE_DECL Vector3    getScale() const;

  // Error causing functions
  Vector3 getColumnX() const;
  Vector3 getColumnY() const;
  Vector3 getColumnZ() const;
  Matrix4& setPosition( const Vector3& v );
};

} // namespace three

#if defined(THREE_HEADER_ONLY)
# include <three/core/impl/matrix4.ipp> // This is where all this functions is defined.
#endif // defined(THREE_HEADER_ONLY)

#endif // THREE_MATRIX4_HPP

3 / core / impl / matrix4.ipp （已删除不需要的部分）

#ifndef THREE_MATRIX4_IPP
#define THREE_MATRIX4_IPP

#include <three/core/matrix4.hpp>

namespace three {

Matrix4::Matrix4() {
  identity();
}

Matrix4::Matrix4( const Matrix4& other ) {
  copy( other );
}

Vector3 Matrix4::getScale() const {
  auto sx = Vector3( te[0],te[1],te[2] ).length();
  auto sy = Vector3( te[4],te[5],te[6] ).length();
  auto sz = Vector3( te[8],te[9],te[10] ).length();
  return Vector3( sx,sy,sz );
}

Vector3 Matrix4::getColumnX() const {
  return Vector3( te[0],te[2] );
}

Vector3 Matrix4::getColumnY() const {
  return Vector3( te[4],te[6] );
}

Vector3 Matrix4::getColumnZ() const {
  return Vector3( te[8],te[10] );
}

Vector3 Matrix4::getPosition() const {
  return Vector3( te[12],te[13],te[14] );
}

} // namespace three

#endif // THREE_MATRIX4_IPP

当在多个C ++文件中包含three / core / matrix4.hpp时，会生成多个定义错误

/usr/bin/ld: /tmp/ccmYWwMM.o: in function `std::_Rb_tree_const_iterator<std::pair<std::__cxx11::basic_string<char,std::char_traits<char>,std::allocator<char> > const,bool> >::_Rb_tree_const_iterator(std::_Rb_tree_iterator<std::pair<std::__cxx11::basic_string<char,bool> > const&)':
/home/three/core/impl/matrix4.ipp:617: multiple deFinition of `three::Matrix4::setPosition(three::Vector3 const&)'; /tmp/ccSaHLVI.o:/home/three/three/core/impl/matrix4.ipp:617: first defined here
/usr/bin/ld: /tmp/ccmYWwMM.o: in function `three::Vector3::subSelf(three::Vector3 const&)':
/home/three/three/core/impl/matrix4.ipp:627: multiple deFinition of `three::Matrix4::getColumnX() const'; /tmp/ccSaHLVI.o:/home/three/three/core/impl/matrix4.ipp:627: first defined here
/usr/bin/ld: /tmp/ccmYWwMM.o: in function `three::Matrix4::getColumnY() const':
/home/three/three/core/impl/matrix4.ipp:631: multiple deFinition of `three::Matrix4::getColumnY() const'; /tmp/ccSaHLVI.o:/home/three/three/core/impl/matrix4.ipp:631: first defined here
/usr/bin/ld: /tmp/ccmYWwMM.o: in function `three::Matrix4::getColumnZ() const':
/home/three/three/core/impl/matrix4.ipp:635: multiple deFinition of `three::Matrix4::getColumnZ() const'; /tmp/ccSaHLVI.o:/home/three/three/core/impl/matrix4.ipp:635: first defined here
collect2: error: ld returned 1 exit status

因此，根据我们的试用，我们注意到在matrix4.hpp中以下功能未提及THREE_DECL

Vector3 getColumnX() const;
Vector3 getColumnY() const;
Vector3 getColumnZ() const;
Matrix4& setPosition( const Vector3& v );

因此，在修改了以下功能之后，错误得到了解决

THREE_DECL Vector3 getColumnX() const;
THREE_DECL Vector3 getColumnY() const;
THREE_DECL Vector3 getColumnZ() const;
THREE_DECL Matrix4& setPosition( const Vector3& v );

在使用仅标头版本THREE_DECL的情况下，基于three/config.hpp被定义为inline。

我不明白的是

即使在不同的编译单元中包含相同的标头，为什么也会发生多定义错误？
添加THREE_DECL对解决这些问题有何意义？

任何帮助将不胜感激。

解决方法

这是由于基于ODR的限制。

即使相同的头文件包含在不同的编译单元中，为什么也会发生多定义错误？

如评论中所述，这是由于One Definition Rule(ODR)中的限制所致。

一个定义规则（ODR）是C ++的重要规则规定该对象和非内联的编程语言函数在整个程序中不能有多个定义模板和类型的定义不能超过一个翻译单位。它在ISO C ++标准（ISO / IEC 14882），第3.2节。

因此它还会回答您的第二个查询。

为解决这些问题而添加THREE_DECL的意义是什么？

如果您选中pros of using inline functions，它将为您使用inline关键字提供重要意义。

通过将其标记为内联，可以将函数定义放在标头中文件（即可以包含在多个编译单元中，而无需链接器抱怨）。

因此，如果将函数更改为inline，将不会出现多个定义。

c++11 header-only inline inline multiple-definition-error