内部链接与外部链接

Author：lostName

Time：2010-4-18

Version：V1.0

Run：VC6.0

首先，我们来了解下定义：

内部连接：如果一个名称对编译单元(.cpp)来说是局部的，在链接的时候其他的编译单元无法链接到它。

外部连接：如果一个名称对编译单元来说不是局部的，而在链接的时候其他的编译单元可以访问它，也就是说它可以和别的编译单元交互。

通过对LIB与DLL的讲解，我们可以更方便的理解内部连接与外部连接。

我们了解了一个编译单元(.cpp)编译成obj文件后，至少还会有未解决符号表、导出符号表、地址重定向表。而如果这个名称是内部连接的话，那在导出符号表中不存储它的入口。也就是别的obj文件无法链接到这个名称。而外部连接刚好相反，在导出的符号表中有它入口。

以下情况有内部连接:
a)所有的声明
b)名字空间(包括全局名字空间)中的静态自由函数、静态友元函数、静态变量的定义
c)enum定义
d)inline函数定义(包括自由函数和非自由函数)
e)类的定义
f)名字空间中const常量定义
g)union的定义

以下情况是外部连接：

a)非static全局变量与全局函数

b)类非inline函数总有外部连接。包括类成员函数和类静态成员函数
c)类静态成员变量总有外部连接
d)名字空间(包括全局名字空间)中非静态自由函数、非静态友元函数及非静态变量

好了，我们通过程序来深刻的理解吧：

假设有3文件：

TestBase.h: TestRun.cpp TestError.cpp

int a; #include "TestBase.h" #include "TestBase.h"

当然还有一个包含main()方法的Test.cpp输出的文件。

#include "TestBase.h"

extern int a;

void print()

{

　　　　cout << a<<endl;

}

分别编译TestRun与TestError我相信大家都能通过编译，但是你链接的时候肯定会出错的，提示的信息有一句为：Debug/Test.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found(一个或多个定义符号被发现)。因为非static的全局变量是外部连接的，其实也就是说TestRun.obj与TestError .obj的导出符号表中都对a导出了信息入口(别问我为什么导出了它，因为编译器默认对非static全局变量都导出了，想知道怎么实现的，可以去找Microsoft)。而当我的Test.cpp中要用到a时我到底是用TestRun.obj还是TestError .obj中导出符号表中的a呢？所以链接肯定会出错的。

我们在尝试着把TestBase.h中的全局变量a改了static。马上能编译与链接成功，并输出0，其实是因为static全部变量是内部连接的，obj文件的导出符号表中没有提供a符号的入口。而Test.cpp用到的是自己在编译的时候得到的a的信息，也就是TestBase.h文件中a的默认值0.

函数的性质也是一样的，所以大家只需要知道你声明或定义的名称是内部连接还是外部连接，如TestBase.h中的非全局变量a是外部连接。你就会明白语法其实也就那么回事了。

让我们在来了解class里的static变量和非static函数是什么样子的。

class是内部连接的，这就是为什么可以有多个cpp文件能包含它的原因了，但是如果我在class里写了个static变量了，那这个变量就是外部连接了。而内中的非static函数了是外部连接。所以针对class我总结了下3点必须：

(1)。类中的static变量请不要在声明类中定义。一般我们类的声明是写到.h文件中，而实现写到对应的cpp文件中的，理由看程序。

还是刚才3个文件：

TestBase.h: TestRun.cpp TestError.cpp

class A #include "TestBase.h" #include "TestBase.h"
{ int A::getA()
public: {
　　　　void setA( int a ); return m_a;
int getA(); }
inline int getB(); void A::setA( int a )
private: {
int m_a; m_a = a;
static int m_b; }
};

int A::m_b = 5;

编译都成功后，链接会出现如下信息：

TestError.obj : error LNK2005: "private: static int A::m_b" (?m_b@A@@0HA) already defined in Test.obj
TestRun.obj : error LNK2005: "private: static int A::m_b" (?m_b@A@@0HA) already defined in Test.obj
Debug/Test.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found

也就是说类中的static变量m_b为外部连接，理由同上面写的全局变量a一样。解决办法是把int A::m_b = 5;写到类的实现文件TestRun.cpp 中，这样就只有TestRun.obj文件的导出符号表中提供了m_b，而其他的obj文件如果需要的话，那这只能在它的未解决符号表中存在了，它自然只能在TestRun.obj文件中找到m_b的入口，这样就无任何冲突了。所以类中的static变量请一定不要在声明类中定义。

(2)。内中的非static函数请一定也不要在声明类实现，除非你的声明和实现是写到一起的。

TestBase.h: TestRun.cpp TestError.cpp

class A #include "TestBase.h" #include "TestBase.h"
{ int A::getA()
public: {
　　　　void setA( int a ); return m_a;
int getA(); }
inline int getB(); int A::m_b = 6;
private:
int m_a;

static int m_b;
};

void A::setA( int a )

{

　　　　m_a = a;

}

编译通过，链接后肯定不能通过，原因都一样，就是因为类中的非static函数是外部链接。而如果你把定义和声明写到一起，那就没问题，但你应该知道这样写就是相当于出卖了自己，你把你的实现代码都给了别人。

(3)inline函数请一定要在类的声明文件中实现。大家应该看到类中的inline函数我没有写它的实现代码，其实也就是为了这条定义一样。你可以查看VC提供的头文件中inline的定义与实现都是写在头文件中的。

所以那个inline函数你必须写在TestBase.h内。

inline int A::getB()
{
return m_b;
}

为什么这样呢？因为inline函数是内部连接，它不在导出符号表。假如你把inline int getB()的实现代码写在了 TestRun.cpp中，那链接后的错误信息是：

Debug/Test.exe : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals

也就是别的cpp文件就无法用到找到它了。

好了，其实很多东西如果是在链接时候出错了，或者为什么语法这么实现的，你可以从它是内部连接还是外部链接入手，你会发现很多规律以及规则的存在，这样你的编写的C++的代码安全性一定会大大的提高。相信我！