Was ist die C-One-Definition-Regel und wie stellt sie die Programmkonsistenz sicher?

Die Natur der One-Definition-Regel in C

In C regelt die One-Definition-Regel das Verhalten von Programmen, indem sie mehrere begrenzt Definitionen bestimmter Entitäten innerhalb einer Übersetzungseinheit. Schauen wir uns die Einzelheiten dieser Regel genauer an:

Offizielle Definition

Über die Referenz in The C Programming Language, 3. Aufl., S. 9.2.3 hinaus , die offizielle Definition der Regel finden Sie im C-Standard im Abschnitt 3.2:

"No translation unit shall contain more than one definition of any variable, function, class type, enumeration type or template."

Darüber hinaus betont der Standard, dass jede in einem Programm verwendete Nicht-Inline-Funktion oder jedes Nicht-Inline-Objekt genau eine Definition haben muss. Wenn eine Inline-Funktion verwendet wird, muss sie in jeder Übersetzungseinheit definiert werden, in der auf sie verwiesen wird.

Auswirkungen

Diese Regel stellt sicher, dass:

• Konsistenz: Mehrere Definitionen können zu Inkonsistenzen im Programmverhalten führen. Die One-Definition-Regel verhindert solche Konflikte.
• Eindeutige Entitätsidentität: Jede Variable, Funktion, Klassentyp und andere definierte Entitäten haben eine eindeutige Identität, die ein konsistentes Verhalten im gesamten Programm gewährleistet.
• Linker-Kompatibilität: Der Linker kann Referenzen nicht korrekt auflösen, wenn mehrere Definitionen vorhanden sind. Die Regel ermöglicht eine reibungslose Verknüpfung und Kompilierung.

Ausnahmen

Die One-Definition-Regel gilt nicht für:

• Inline-Funktionen, die in jeder Übersetzungseinheit definiert werden müssen, in der sie verwendet werden.
• Implizit definierte Funktionen (siehe Abschnitte 12.1, 12.4 und 12.8 des C-Standards).

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