C/C++ 知识点：声明与定义

前言：

在C++编程中，声明（declaration）和定义（definition）是两个重要的概念，它们之间有着明显的区别。理解这两个概念对于编写清晰、可维护的代码至关重要。

一、声明与定义

1、声明（Declaration）

声明是告诉编译器某个变量、函数或类的存在，但不分配内存空间（对于变量）或不提供实现（对于函数）。声明通常用于在多个文件中共享变量或函数的接口。

• 变量的声明：

  extern int myGlobalVar;  // 声明一个全局变量，但不分配内存
  int myFunction();        // 声明一个函数，但不提供实现
  

• 函数的声明：

  void printMessage();  // 声明一个函数，但不提供实现
  

2、定义（Definition）

定义是提供变量或函数的完整描述，包括其类型和大小（对于变量）或实现代码（对于函数）。定义通常会在一个源文件中进行，并且会为变量分配内存空间或为函数提供实现。

• 变量的定义：

  int myGlobalVar = 10;  // 定义并初始化一个全局变量
  

• 函数的定义：

  void printMessage() {
      std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
  }
  

3、声明与定义的区别

• 声明：

  • 告诉编译器某个名称存在。
  • 不分配内存（对于变量）或不提供实现（对于函数）。
  • 通常用于头文件（.h 或 .hpp）中，以便在多个文件中共享。

• 定义：

  • 提供名称的完整描述。
  • 分配内存（对于变量）或提供实现（对于函数）。
  • 通常用于源文件（.cpp）中。

4、单定义规则

C++ 的单定义规则（One Definition Rule，ODR）是语言的一个基本规则，它规定了在一个程序中，每个变量、类型、函数和模板等实体只能有一个唯一的定义。这个规则确保了程序在不同编译单元（如源文件）之间的行为是一致的，从而避免了链接时的冲突和未定义行为。

为了符合单定义规则，C++提供了两种变量声明。一种是定义声明或简称为定义，它给变量分配存储空间；另一种是引用声明或简称为声明，它不给变量分配存储空间，因为它引用已有的变量。引用声明使用extern关键字，且不能进行初始化；否则声明为定义，导致分配存储空间。如下：

// file01.cpp
extern int g_count = 20; // 定义变量g_count

// file02.cpp
extern int g_count;  // 引用全局变量g_count