解決C/C++語言中全域變數重複定義的問題

解決C/C++語言中全域變數重複定義的問題
前言

今天，在整理自己的代碼的時候，考慮到我寫的代碼從一至終都是在一個cpp檔案裡面。於是，想把自己的代碼中的各個模組分離開來，以便更好地閱讀和管理。

遇到的問題

我的做法是：

1. 宏定義、結構體定義、函式宣告以及全域變數定義放到一個head.h標頭檔中
2. 函數的定義放到head.cpp中
3. main函數放到main.cpp中

然而卻報錯了，提示xxx變數在*.obj檔案中已定義

問題出現的原因

為什麼會出現這種情況呢？

1. 首先單個檔案的編譯是獨立的。在head.cpp編譯到head.obj，main.cpp編譯到main.obj。這個過程沒有報錯，也就是說明編譯過程是沒有問題的。
2. 接下來是obj的連結。在連結main.obj與head.obj的時候，此時編譯器發現head.obj為這些全域變數分配了記憶體空間，而在main.obj中也為這些全域變數分配了記憶體空間。
3. 同樣一個變數卻出現了兩個不同的記憶體位址。於是編譯器報錯。

不是辦法的辦法

把head.h裡面的標頭檔的全域變數都加上static。編譯便可通過，可是卻會不經意出現了其他問題。

static只是把變數的生存周期延長，同時也把該變數限定於當前的檔案。而之所以能用於main.cpp中，是因為在編譯的時候覆制了一個變數名相同的變數給main.cpp而已。那麼main.cpp裡面的“全域變數”的改變，並不能改變原來head.h裡面的全域變數的值。

這樣子雖然編譯通過了，但是程式是錯誤的。

真正的解決方案

1. 把全域變數定義放到head.cpp檔案中。
2. 在head.h存放全域變數的聲明，同時每個聲明前用extern去修飾。

我的個人想法

我覺得為了能更加分離全域變數，可以做的一個做法是：

1. 全域變數定義依舊放在head.cpp中。
2. 建立一個global.h的標頭檔，存放全域變數的聲明，同時每個聲明前用extern去修飾。
3. 在其他檔案需要用到全域變數的時候，將global.h標頭檔#include進來。

結言

這個問題的出現，很大原因是C語言太久沒有使用過了。而且，在使用c語言或者c++語言的時候，往往因為實驗以及課設所需要寫的代碼不太多，於是養成了一種習慣，一個main.cpp寫到結尾。當真正自己去分離自己的模組代碼的時候，發現因為定義的全域變數導致編譯連結出現錯誤，實屬不該。故寫下此文警惕自己！文中可能有不對的地方，希望大家能指正！