單定義規則與作用域

作用域描述了名稱在文件多大範圍內可見。C++ primer plus中還有一個定義是鏈接性，鏈接性描述了名稱如何在不同文件間共享。其實我個人理解，鏈接性跟作用域描述的概念差不多，只不過一個是對文件內部可見性（訪問）的描述，一個是對文件之間可見性（訪問）的描述。

單定義規則，根據網上大部分的描述是，任何變量都只能定義一次，比如定義了int a，不能再重新定義一個int a，只能賦值。這顯然是不嚴謹的，因爲我們可以在不同的函數中定義同名的變量。

應該說，任何時候都只能存在一個相對可見的定義。

首先我們先來分析一下各種變量的作用域。

1、自動變量。如果在代碼塊中定義了變量，則該變量的存在時間和作用域都被限制在了該代碼塊內，該變量沒有鏈接性。並且，在該代碼塊內，該變量會隱藏其他在代碼塊外部定義的同名變量。也就是說在該代碼塊內部，只有內部的定義是可見的，在代碼塊外部，只有外部的定義是可見的，所以，在代碼塊內部定義同名變量並不會違反單定義規則。

2、靜態持續變量。靜態持續變量的存在時間爲整個程序執行期間，但是它的作用域和鏈接性取決於定義方式，定義方式有如下三種：

2.1、如果在所有函數外面定義一個變量，例如

//file1.cpp

int a;
int main()
{
return 0;

}

那麼a就是一個全局變量，它的作用域爲全文件，鏈接性爲外部，也就是說它在其他的文件中也能共享（可見），只要加一個extern聲明就行。

如果是這樣的定義方式的話，那麼在程序的其他文件中，也就是它的可見範圍內，就不能在定義一個跟他同名的全局變量了。

2.2、如果採用下面這種方式在所有的函數外面定義一個變量，例如

//file2.cpp

static int a;
int main()
{
return 0;
}

那麼a是一個靜態全局變量，它的作用域爲全文件，鏈接性爲內部，也就是說它在其他文件中不能共享（不可見）。那麼file1和file2一起編譯，會不會出現錯誤呢？答案是不會，就像局部變量會在自己的代碼塊中隱藏外部的同名變量一樣，file2中的a也會隱藏file1中的全局變量a的定義。在file2中，只有該文件中定義的a可見，而在其他文件中，file2中的a是不可見的，只有file1中的全局變量a可見。因此我們上面也說了，不能對全局變量定義兩次（不能定義兩個同名的全局變量）。

2.3、如果是在代碼塊中定義的靜態局部變量，那麼除了存在時間，它的行爲跟局部變量是一樣的。

關於函數，和變量一樣，函數也有鏈接性。和c語言一樣，c++不允許在一個函數的內部定義另一個函數，因此，所有函數的持續性都是靜態的，即在程序執行期間都是存在的。默認情況下，函數的鏈接性爲外部，即可以在文件間共享（可見）。還可以像變量一樣，使用static將函數的鏈接性設置爲內部，使之只能在一個文件中使用。必須同時在函數原型和函數定義前加上關鍵字static。這意味着該函數只在這個文件是可見的，還意味着可以在別的文件中定義一個跟他同名的函數。

所以，單定義規則嚴格來說應該是，只有一個相對可見的定義。