什么是未定义的参考/未解析的外部符号错误?常见原因是什么?如何解决/预防?
当前回答
函数或类方法在源文件中使用内联说明符定义。
例如:-
主.cpp
#include "gum.h"
#include "foo.h"
int main()
{
gum();
foo f;
f.bar();
return 0;
}
foo.h(1)
#pragma once
struct foo {
void bar() const;
};
口香糖.h(1)
#pragma once
extern void gum();
foo.cpp(1)
#include "foo.h"
#include <iostream>
inline /* <- wrong! */ void foo::bar() const {
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
gum.cpp(1)
#include "gum.h"
#include <iostream>
inline /* <- wrong! */ void gum()
{
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
如果指定gum(类似地,foo::bar)在其定义中是内联的,那么编译器将通过以下方式内联gum(如果它选择):-
没有任何独特的口香糖定义,因此不发出任何符号,链接器可以通过该符号引用口香糖的定义,而是将所有对gum的调用替换为编译后的gum主体的内联副本。
因此,如果在源文件gum.cpp中内联定义gum,则编译为对象文件gum.o,其中所有对gum的调用都是内联的并且没有定义接头可以指代口香糖的符号。当你将gum.o与另一个对象文件(例如main.o)链接到程序中引用外部符号gum时,链接器无法解析这些参考文献。因此连杆失效:
编译:
g++ -c main.cpp foo.cpp gum.cpp
链接:
$ g++ -o prog main.o foo.o gum.o
main.o: In function `main':
main.cpp:(.text+0x18): undefined reference to `gum()'
main.cpp:(.text+0x24): undefined reference to `foo::bar() const'
collect2: error: ld returned 1 exit status
如果编译器可以在调用gum的每个源文件中看到它的定义,则只能将gum定义为内联。这意味着它的内联定义需要存在于包含在每个源文件中的头文件中您可以在其中调用gum。做两件事之一:
要么不内联定义
从源文件定义中删除内联说明符:
foo.cpp(2)
#include "foo.h"
#include <iostream>
void foo::bar() const {
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
gum.cpp(2)
#include "gum.h"
#include <iostream>
void gum()
{
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
重新生成:
$ g++ -c main.cpp foo.cpp gum.cpp
imk@imk-Inspiron-7559:~/develop/so/scrap1$ g++ -o prog main.o foo.o gum.o
imk@imk-Inspiron-7559:~/develop/so/scrap1$ ./prog
void gum()
void foo::bar() const
成功
或正确内联
头文件中的内联定义:
foo.h(2)
#pragma once
#include <iostream>
struct foo {
void bar() const { // In-class definition is implicitly inline
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
};
// Alternatively...
#if 0
struct foo {
void bar() const;
};
inline void foo::bar() const {
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
#endif
口香糖.h(2)
#pragma once
#include <iostream>
inline void gum() {
std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
}
现在我们不需要foo.cpp或gum.cpp:
$ g++ -c main.cpp
$ g++ -o prog main.o
$ ./prog
void gum()
void foo::bar() const
其他回答
模板实现不可见。
非专用模板的定义必须对使用它们的所有翻译单位可见。这意味着不能分离模板的定义到实现文件。如果必须分离实现,通常的解决方法是在头的末尾包含一个impl文件声明模板。常见的情况是:
template<class T>
struct X
{
void foo();
};
int main()
{
X<int> x;
x.foo();
}
//differentImplementationFile.cpp
template<class T>
void X<T>::foo()
{
}
要解决这个问题,必须将X::foo的定义移动到头文件或使用它的翻译单元可见的某个位置。
专用化模板可以在实现文件中实现,并且实现不必是可见的,但是必须事先声明专用化。
有关进一步的解释和另一种可能的解决方案(显式实例化),请参阅此问题和答案。
使用带有代码运行程序扩展名和多个.c或.cpp文件的Visual Studio代码
所提供的Code Runner仅适用于具有单个源文件的编译程序。它不是为与多个源文件一起使用而设计的。您应该使用不同的扩展名,例如C/C++Makefile Project扩展名或CMake Tools扩展名,或者修复CodeRunner扩展名以处理多个文件,或者手动编辑.json配置文件。
使用链接器帮助诊断错误
大多数现代链接器都有一个冗长的选项,可以在不同程度上打印出来;
链接调用(命令行),关于链接阶段中包括哪些库的数据,库的位置,使用的搜索路径。
用于gcc和clang;通常会在命令行中添加-v-Wl、--verbose或-v-Wl和-v。更多详情请点击此处;
Linux ld手册页。LLVM链接器页。“GCC简介”第9章。
对于MSVC,/VERBOSE(特别是/VERBOSE:LIB)将添加到链接命令行。
/VERBOSE链接器选项上的MSDN页面。
编译C++程序分几个步骤进行,如2.2所述(Keith Thompson作为参考):
翻译语法规则之间的优先顺序由以下阶段规定[参见脚注]。物理源文件字符以实现定义的方式映射到基本源字符集(为行尾指示符引入新的行尾字符)如果必需的[剪]将删除紧跟着换行符的反斜杠字符(\)的每个实例,将物理源行拼接到形成逻辑源线。[剪]源文件被分解为预处理标记(2.5)和空白字符序列(包括注释)。[剪]执行预处理指令,展开宏调用,并执行_Pragma一元运算符表达式。[剪]字符文本或字符串文本中的每个源字符集成员,以及每个转义序列和通用字符名在字符文本或非原始字符串文本中执行字符集的对应成员;[剪]连接相邻的字符串文字标记。分隔标记的空白字符不再有效。每个预处理令牌都转换为一个令牌。(2.7)对生成的令牌进行语法和语义分析翻译为翻译单元。[剪]翻译的翻译单元和实例化单元组合如下:[SNIP]解析所有外部实体引用。链接库组件以满足对未在中定义的实体的外部引用当前翻译。所有这样的转换器输出都被收集到包含执行所需信息的程序映像执行环境。(强调矿井)[脚注]尽管在实践中不同的阶段可能会被合并在一起,但实现必须表现得好像这些单独的阶段发生了一样。
指定的错误发生在编译的最后阶段,通常称为链接。这基本上意味着你把一堆实现文件编译成了对象文件或库,现在你想让它们一起工作。
假设您在.cpp中定义了符号a。现在,b.cpp声明了该符号并使用了它。在链接之前,它只是假设该符号是在某个地方定义的,但它并不在乎在哪里。链接阶段负责查找符号并将其正确链接到b.cpp(实际上,链接到使用它的对象或库)。
如果您使用的是Microsoft Visual Studio,您将看到项目生成.lib文件。其中包含导出符号表和导入符号表。导入的符号将根据链接的库进行解析,导出的符号将提供给使用该.lib的库(如果有)。
其他编译器/平台也存在类似的机制。
常见的错误消息包括错误LNK2001、错误LNK1120、错误LNK2019(适用于Microsoft Visual Studio)和未定义的对GCC symbolName的引用。
代码:
struct X
{
virtual void foo();
};
struct Y : X
{
void foo() {}
};
struct A
{
virtual ~A() = 0;
};
struct B: A
{
virtual ~B(){}
};
extern int x;
void foo();
int main()
{
x = 0;
foo();
Y y;
B b;
}
将使用GCC生成以下错误:
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o: In function `main':
prog.cpp:(.text+0x10): undefined reference to `x'
prog.cpp:(.text+0x19): undefined reference to `foo()'
prog.cpp:(.text+0x2d): undefined reference to `A::~A()'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o: In function `B::~B()':
prog.cpp:(.text._ZN1BD1Ev[B::~B()]+0xb): undefined reference to `A::~A()'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o: In function `B::~B()':
prog.cpp:(.text._ZN1BD0Ev[B::~B()]+0x12): undefined reference to `A::~A()'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o:(.rodata._ZTI1Y[typeinfo for Y]+0x8): undefined reference to `typeinfo for X'
/home/AbiSfw/ccvvuHoX.o:(.rodata._ZTI1B[typeinfo for B]+0x8): undefined reference to `typeinfo for A'
collect2: ld returned 1 exit status
以及Microsoft Visual Studio中的类似错误:
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "void __cdecl foo(void)" (?foo@@YAXXZ)
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "int x" (?x@@3HA)
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "public: virtual __thiscall A::~A(void)" (??1A@@UAE@XZ)
1>test2.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "public: virtual void __thiscall X::foo(void)" (?foo@X@@UAEXXZ)
1>...\test2.exe : fatal error LNK1120: 4 unresolved externals
常见原因包括:
未能链接到适当的库/对象文件或编译实现文件已声明和未定义的变量或函数。类类型成员的常见问题模板实现不可见。符号是在C程序中定义的,并在C++代码中使用。跨模块.dll错误地导入/导出方法/类。(特定于MSVS)循环库依赖关系对的未定义引用`WinMain@16'相互依赖的库顺序多个同名源文件使用#pragma(Microsoft Visual Studio)时键入错误或不包含.lib扩展名模板好友问题UNICODE定义不一致常量变量声明/定义中缺少“extern”(仅限C++)未为多文件项目配置Visual Studio代码在Mac OS X上构建dylib时出错,但在其他Unix-y系统上也可以
不同的架构
您可能会看到这样的消息:
library machine type 'x64' conflicts with target machine type 'X86'
在这种情况下,这意味着可用符号用于不同于您正在编译的体系结构。
在Visual Studio上,这是由于错误的“平台”,您需要选择正确的平台或安装正确版本的库。
在Linux上,这可能是由于错误的库文件夹(例如,使用lib而不是lib64)。
在MacOS上,可以选择在同一文件中传送两种体系结构。可能是链接希望两个版本都存在,但只有一个版本存在。也可能是库所在的lib/lib64文件夹错误。