在C ++中链接"静态"方法时出现问题

时间:2020-03-06 14:33:25  来源:igfitidea点击:

我想调用在不同文件中定义的CPP类的一些"静态"方法,但是出现链接问题。我创建了一个重新创建问题的测试用例,下面的代码对此进行了说明。

(我是C ++的新手,我来自Java背景并且对C有点熟悉。)

// CppClass.cpp
#include <iostream>
#include <pthread.h>

static pthread_t thread;
static pthread_mutex_t mutex;
static pthread_cond_t cond;
static int shutdown;

using namespace std;

class CppClass
{
public:
        static void Start()
        {
                cout << "Testing start function." << endl;
                shutdown = 0;
                pthread_attr_t attr;
                pthread_attr_init(&attr);
                pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
                pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
                pthread_cond_init(&cond, NULL);

                pthread_create(&thread, &attr, run_thread, NULL);
        }

        static void Stop()
        {
                pthread_mutex_lock(&mutex);
                shutdown = 1;
                pthread_cond_broadcast(&cond);
                pthread_mutex_unlock(&mutex);
        }

        static void Join()
        {
                pthread_join(thread, NULL);
        }
private:
        static void *run_thread(void *pthread_args)
        {
                CppClass *obj = new CppClass();
                pthread_mutex_lock(&mutex);
                while (shutdown == 0)
                {
                        struct timespec ts;
                        ts.tv_sec = time(NULL) + 3;
                        pthread_cond_timedwait(&cond, &mutex, &ts);
                        if (shutdown)
                        {
                                break;
                        }
                        obj->display();
                }
                pthread_mutex_unlock(&mutex);
                pthread_mutex_destroy(&mutex);
                pthread_cond_destroy(&cond);
                pthread_exit(NULL);
                return NULL;
        }

        void display()
        {
                cout << " Inside display() " << endl;
        }
};

// main.cpp
#include <iostream>
/* 
 * If I remove the comment below and delete the
 * the class declaration part, it works.
 */
// #include "CppClass.cpp"
using namespace std;

class CppClass
{
public:
        static void Start();
        static void Stop();
        static void Join();
};

int main()
{
        CppClass::Start();
        while (1)
        {
                int quit;
                cout << "Do you want to end?: (0 = stay, 1 = quit) ";
                cin >> quit;
                cout << "Input: " << quit << endl;
                if (quit)
                {
                        CppClass::Stop();
                        cout << "Joining CppClass..." << endl;
                        CppClass::Join();
                        break;
                }
        }
}

当我尝试编译时,出现以下错误:

$ g++ -o go main.cpp CppClass.cpp -l pthread
/tmp/cclhBttM.o(.text+0x119): In function `main':
: undefined reference to `CppClass::Start()'
/tmp/cclhBttM.o(.text+0x182): In function `main':
: undefined reference to `CppClass::Stop()'
/tmp/cclhBttM.o(.text+0x1ad): In function `main':
: undefined reference to `CppClass::Join()'
collect2: ld returned 1 exit status

但是,如果我在main.cpp中删除了类声明,并用#include" CppClass.cpp"替换了它,则可以正常工作。基本上,我想将这些声明放在单独的.h文件中并使用它。我想念什么吗?

谢谢帮助。

解决方案

我认为我们想执行以下操作:

g ++ -c CppClass.cpp
g ++ -c main.cpp
g ++ -o go main.o CppClass.o

那应该解决它。

制作一个带有类定义的.h文件,然后将该文件#include到2个文件中。

可以肯定的是,链接器未启动第二个源文件。

很明显,我们来自Java背景,因为我们尚未掌握头文件的概念。在Java中,定义某些东西的过程通常是一件事情。我们可以同时声明和定义。在C / C ++中,这是一个两步过程。声明某些内容将告诉编译器"此类型存在某些内容,但稍后将告诉我们如何实际实现"。定义一些东西就是给编译器实际的实现部分。头文件主要用于声明,.cpp文件用于定义。

头文件用于描述类的" API",而不是其实际代码。可以在标头中包含称为标头内联的代码。我们已经内联了CppClass.cpp中的所有内容(不好,标头内联应该是例外),然后在main.cpp AGAIN中声明了类,这是C ++中的双重声明。每次使用方法时,类主体中的内联都会导致代码重复(这听起来很疯狂。有关内联的详细信息,请参见C ++常见问题解答部分。)

在代码中包含double声明会给我们带来编译器错误。省略类代码可以编译,但是会给我们一个链接器错误,因为现在在main.cpp中只有类头的类声明。链接器看不到实现类方法的代码,这就是出现错误的原因。与Java不同,C ++链接器不会自动搜索要使用的目标文件。如果我们使用类XYZ而不给它提供XYZ的目标代码,则它只会失败。

请查看Wikipedia的头文件文章和Header File Include Patterns(该链接也位于Wikipedia文章的底部,并且包含更多示例)

简而言之:

对于每个类,生成一个NewClass.h和NewClass.cpp文件。

在NewClass.h文件中,编写:

class NewClass {
public:
   NewClass();
   int methodA();
   int methodB();
}; <- don't forget the semicolon

在NewClass.cpp文件中,编写:

#include "NewClass.h"

NewClass::NewClass() {
  // constructor goes here
}

int NewClass::methodA() {
  // methodA goes here
  return 0;
}

int NewClass::methodB() {
  // methodB goes here
  return 1;
}

在main.cpp中,编写:

#include "NewClass.h"

int main() {
  NewClass nc;
  // do something with nc
}

要将其链接在一起,请执行

g ++ -o NewClassExe NewClass.cpp main.cpp

(仅以gcc为例)

我们要两次定义该类,我敢肯定这是行不通的。

尝试这样的事情:

首先是一个头文件CppClass.h:

// CppClass.h
using namespace std;

class CppClass
{
public:
    static void Start();
    static void Stop();
    static void Join();
private:
    void *run_thread(void *pthread_args);
    void display();
};

然后是一个实现它的CppClass.cpp文件:

// CppClass.cpp
#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include "CppClass.h"

using namespace std;

void CppClass::Start()
{
    /* method body goes here */
}
void CppClass::Stop()
{
    /* method body goes here */
}
void CppClass::Join()
{
    /* method body goes here */
}
void *CppClass::run_thread(void *pthread_args)
{
    /* method body goes here */
}
void CppClass::display() {
    /* method body goes here */
}

然后主文件:

// main.cpp
#include "CppClass.h"

int main()
{
    /* main method body here */
}

我相信g ++调用将是相同的。

基本上,我们不能两次声明相同的类。我们应该在头文件中声明该类,然后在cpp文件中声明实现。我们还可以将所有代码内联在头文件的类的单个声明中。但是像我们一样两次声明它是行不通的。

我希望这是有道理的...