假设您有一个用c++编写的大型项目，它有一千个.cpp文件和一千个.h文件。假设该项目还依赖于十个静态库。假设我们在Windows上，我们在Visual Studio 20xx中构建项目。当您按Ctrl+F7 Visual Studio开始编译整个解决方案时（假设解决方案中只有一个项目）

编译的意义是什么？

Visual Studio搜索文件.vcxproj并开始编译扩展名为.cpp的每个文件。编译顺序未定义。因此，您不能假设首先编译了main.cpp文件如果.cpp文件依赖于其他.h文件来查找符号可以在.cpp文件中定义，也可以不定义如果存在一个.cpp文件，编译器在其中找不到一个符号，则编译器时间错误将引发消息symbol x not be found对于每个扩展名为.cpp的文件，都会生成一个对象文件.o，并且Visual Studio会将输出写入名为ProjectName.cpp.Clean.txt的文件中，该文件包含链接器必须处理的所有对象文件。

编译的第二步是由Linker完成的。Linker应该合并所有对象文件并最终生成输出（可能是可执行文件或库）

链接项目的步骤

分析所有对象文件，找到仅在头文件中声明的定义（例如：前面的答案中提到的类的一个方法的代码，或者初始化类内部的静态变量的事件）如果在目标文件中找不到一个符号，也会在其他库中搜索。对于将新库添加到项目的配置财产->VC++目录->库目录，您在此处指定了用于搜索库的其他文件夹，以及用于指定库名称的配置财产->链接器->输入。-如果链接器找不到您在一个.cpp中编写的符号，则会引发一个链接器时间错误，听起来可能像错误LNK2001：未解析的外部符号“void __cdecl foo（void）”（？foo@@YAXXZ）

观察

一旦链接器找到一个符号，他就不会在其他库中搜索它链接库的顺序很重要。如果Linker在一个静态库中找到一个外部符号，他会在项目的输出中包含该符号。但是，如果库是共享的（动态的），他不会在输出中包含代码（符号），但可能会发生运行时崩溃

如何解决这种错误

编译器时间错误：

确保编写的c++项目语法正确。

链接器时间错误

定义在头文件中声明的所有符号使用#pragma一次，如果编译的当前.cpp中已包含一个标头，则允许编译器不包含该标头确保外部库中不包含可能与头文件中定义的其他符号冲突的符号使用模板时，请确保在头文件中包含每个模板函数的定义，以允许编译器为任何实例化生成适当的代码。

尽管这是一个有多个公认答案的老问题，但我想分享如何解决一个晦涩的“未定义引用”错误。

不同版本的库

我使用别名来引用std:：filesystem：：path：filesystem自C++17以来就在标准库中，但我的程序也需要在C++14中编译，所以我决定使用变量别名：

#if (defined _GLIBCXX_EXPERIMENTAL_FILESYSTEM) //is the included filesystem library experimental? (C++14 and newer: <experimental/filesystem>)
using path_t = std::experimental::filesystem::path;
#elif (defined _GLIBCXX_FILESYSTEM) //not experimental (C++17 and newer: <filesystem>)
using path_t = std::filesystem::path;
#endif

假设我有三个文件：main.cpp、file.h、file.cpp：

file.h#include的＜实验：：filesystem＞，并包含上面的代码file.cpp，file.h的实现，#include的“file.h”main.cpp#include的<文件系统>和“file.h”

注意main.cpp和file.h中使用的不同库。由于main.cpp#在＜filesystem＞之后包含了“file.h”，所以这里使用的文件系统版本是C++17版本。我曾经用以下命令编译程序：

$g++-g-std=c++17-c main.cpp->将main.cpp编译为main.o$g++-g-std=c++17-c file.cpp->将file.cpp和file.h编译为file.o$g++-g-std=c++17-o可执行文件main.o file.o-lsdc++fs->链接main.o和file.o

这样，任何包含在file.o中并在main.o中使用的需要path_t的函数都会出现“未定义的引用”错误，因为main.o引用std:：filesystem：：path，而file.o引用的是std:：experimental：：filesystem:：path。

决议

为了解决这个问题，我只需要将file.h中的＜experimental：：filesystem＞更改为＜filesystem＞。

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。

当您使用错误的编译器构建程序时

如果您使用的是gcc或clang编译器套件，则应根据所使用的语言使用正确的编译器驱动程序。使用g++或clang++编译和链接C++程序。改用gcc或clang将导致对C++标准库符号的引用未定义。例子：

$ gcc -o test test.cpp    
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/10.2.0/../../../../x86_64-pc-linux-gnu/bin/ld: /tmp/ccPv7MvI.o: warning: relocation against `_ZSt4cout' in read-only section `.text' 
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/10.2.0/../../../../x86_64-pc-linux-gnu/bin/ld: /tmp/ccPv7MvI.o: in function `main': test.cpp:(.text+0xe): undefined reference to `std::cout' 
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/10.2.0/../../../../x86_64-pc-linux-gnu/bin/ld: test.cpp:(.text+0x13): undefined reference to `std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::operator<< <std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*)' 
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/10.2.0/../../../../x86_64-pc-linux-gnu/bin/ld: /tmp/ccPv7MvI.o: in function `__static_initialization_and_destruction_0(int, int)': 
test.cpp:(.text+0x43): undefined reference to `std::ios_base::Init::Init()' 
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/10.2.0/../../../../x86_64-pc-linux-gnu/bin/ld: test.cpp:(.text+0x58): undefined reference to `std::ios_base::Init::~Init()' 
/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/10.2.0/../../../../x86_64-pc-linux-gnu/bin/ld: warning: creating DT_TEXTREL in a PIE 
collect2: error: ld returned 1 exit status

正在添加模板。。。

给定带有友元运算符（或函数）的模板类型的代码片段；

template <typename T>
class Foo {
    friend std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const Foo<T>& a);
};

运算符<<被声明为非模板函数。对于与Foo一起使用的每种类型T，都需要有一个非模板运算符<<。例如，如果声明了一个类型Foo＜int＞，那么必须有如下的运算符实现：；

std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const Foo<int>& a) {/*...*/}

由于它未实现，链接器无法找到它并导致错误。

要更正此问题，可以在Foo类型之前声明一个模板运算符，然后将适当的实例化声明为友元。语法有点尴尬，但看起来如下：；

// forward declare the Foo
template <typename>
class Foo;

// forward declare the operator <<
template <typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Foo<T>&);

template <typename T>
class Foo {
    friend std::ostream& operator<< <>(std::ostream& os, const Foo<T>& a);
    // note the required <>        ^^^^
    // ...
};

template <typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Foo<T>&)
{
  // ... implement the operator
}

上述代码将运算符的友谊限制为Foo的相应实例化，即运算符＜＜＜int＞实例化被限制为访问Foo＜int＞的实例化的私有成员。

备选方案包括：；

允许友谊扩展到模板的所有实例化，如下所示；模板＜typename T＞Foo类{模板＜typename T1＞朋友std:：ostream&operator<<（std:：estream&os，const Foo<T1>/a）；// ...};或者，运算符<<的实现可以在类定义内内联完成；模板＜typename T＞Foo类{朋友std:：ostream&operator<<（std:：estream&os，const Foo&a）{ /*...*/ }// ...};

注意，当运算符（或函数）的声明仅出现在类中时，该名称不适用于“普通”查找，仅适用于cppreference中的依赖于参数的查找；

首先在类或类模板X中的友元声明中声明的名称将成为X最内部封闭命名空间的成员，但除非在命名空间范围内提供了匹配声明，否则无法进行查找（考虑X的依赖于参数的查找除外）。。。

cppreference和C++常见问题解答中有关于模板朋友的进一步阅读。

显示上述技术的代码列表。

---

作为失败代码示例的旁注；g++警告如下

警告：friend声明“std:：ostream&operator<<（…）”声明非模板函数[-Wnon-template friend]注意：（如果这不是您想要的，请确保函数模板已经声明，并在此处的函数名称后面添加<>）

班级成员：

纯虚拟析构函数需要实现。

声明析构函数pure仍然需要定义它（与常规函数不同）：

struct X
{
    virtual ~X() = 0;
};
struct Y : X
{
    ~Y() {}
};
int main()
{
    Y y;
}
//X::~X(){} //uncomment this line for successful definition

这是因为在隐式销毁对象时调用基类析构函数，因此需要定义。

虚拟方法必须实现或定义为纯方法。

这类似于没有定义的非虚拟方法，增加了如下推理：纯声明会生成一个虚拟vtable，您可能会在不使用函数的情况下得到链接器错误：

struct X
{
    virtual void foo();
};
struct Y : X
{
   void foo() {}
};
int main()
{
   Y y; //linker error although there was no call to X::foo
}

要使其工作，请将X:：foo（）声明为纯：

struct X
{
    virtual void foo() = 0;
};

非虚拟类成员

即使未明确使用，也需要定义某些成员：

struct A
{ 
    ~A();
};

以下内容将产生错误：

A a;      //destructor undefined

实现可以在类定义本身中内联：

struct A
{ 
    ~A() {}
};

或外部：

A::~A() {}

如果实现在类定义之外，但在头中，则必须将方法标记为内联，以防止多重定义。

如果使用，则需要定义所有使用的成员方法。

一个常见的错误是忘记限定名称：

struct A
{
   void foo();
};

void foo() {}

int main()
{
   A a;
   a.foo();
}

定义应为

void A::foo() {}

静态数据成员必须在类外部的单个转换单元中定义：

struct X
{
    static int x;
};
int main()
{
    int x = X::x;
}
//int X::x; //uncomment this line to define X::x

可以为类定义中的整型或枚举类型的静态常量数据成员提供初始值设定项；然而，odr使用这个成员仍然需要如上所述的命名空间范围定义。C++11允许在类内初始化所有静态常量数据成员。