[轻笔记]C++实现类自注册时出现“multiple definition”（重定义）错误

一、背景

1. factory.h

#pragma once
#include <map>
#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>
#include <memory>class Message
{public:virtual ~Message() {}virtual void foo(){}
};struct factory
{template<typename T>struct register_t{register_t(const std::string& key){factory::get().map_.emplace(key, [] { return new T(); });}template<typename... Args>register_t(const std::string& key, Args... args){factory::get().map_.emplace(key, [&] { return new T(args...); });}};static Message* produce(const std::string& key){if (map_.find(key) == map_.end())throw std::invalid_argument("the message key is not exist!");return map_[key]();}static std::unique_ptr<Message> produce_unique(const std::string& key){return std::unique_ptr<Message>(produce(key));}static std::shared_ptr<Message> produce_shared(const std::string& key){return std::shared_ptr<Message>(produce(key));}private:factory() {};factory(const factory&) = delete;factory(factory&&) = delete;static factory& get(){static factory instance;return instance;}static std::map<std::string, std::function<Message*()>> map_;
};std::map<std::string, std::function<Message*()>> factory::map_;#define REGISTER_MESSAGE_VNAME(T) reg_msg_##T##_
#define REGISTER_MESSAGE(T, key, ...) static factory::register_t<T> REGISTER_MESSAGE_VNAME(T)(key, ##__VA_ARGS__);

2.message.h

#pragma once
#include "factory.h"class Message1 : public Message
{public:Message1(){std::cout << "message1" << std::endl;}Message1(int a){std::cout << "message1" << std::endl;}~Message1(){}void foo() override{std::cout << "message1" << std::endl;}
};//REGISTER_MESSAGE(Message1, "message1", 2);
REGISTER_MESSAGE(Message1, "message1");

1. main.cc

#include "message.h"int main()
{Message* p = factory::produce("message1");p->foo();   //Message1auto p2 = factory::produce_unique("message1");p2->foo();  return 0;
}

运行没有问题。

二、问题

当我把message.h分成两个文件：message.h与message.cc时：

2.1 message.h

class Message
{public:virtual ~Message() {}virtual void foo(){}
};#include "factory.h"class Message1 : public Message
{public:Message1(){std::cout << "message1" << std::endl;}Message1(int a){std::cout << "message1" << std::endl;}~Message1(){}void foo() override;
};//REGISTER_MESSAGE(Message1, "message1", 2);
REGISTER_MESSAGE(Message1, "message1");

2.2 message.cc

#include "message.h"
void Message1::foo() {std::cout << "message1" << std::endl;
}

编译时报错：

三、原因

由于factory.h中有一个变量定义：

std::map<std::string, std::function<Message*()>> factory::map_;

当程序编译时，message.h与message.cc都会调用一次factory.h，这样会导致多次编译上面这句代码，造成重复定义错误。

所以，当头文件中存在一个定义语句时要特别注意。

四、解决方法

新建factory.cc，把变量定义的代码从h文件中删除，放到cc文件下：

#include "factory.h"
std::map<std::string, std::function<Message*()>> factory::map_;

致谢

谢谢建哥！

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