C++ 中的类类型重定义

C++ 类定义会确定类型名称、内存布局和成员声明。在同一作用域中再次定义该类是不符合语言规则的，因此编译器会报告类重定义错误。修复方法是找出重复定义并删除或合并它。继承和组合可以为不同的类型添加行为，但都不能让原类被定义两次。

理解 C++ 类重定义错误

类定义会引入一种类型。在同一作用域中，即使两个定义包含完全相同的成员，也不能把同一个类型名称再次定义为类。例如，在同一个翻译单元中两次定义 class DelftStack { };，会产生类似 redefinition of 'class DelftStack' 的诊断信息。具体措辞和源码位置会因编译器而异。

这与前向声明不同，例如 class DelftStack; 只声明类型，不定义其成员。之后可以再提供完整定义。这里的错误针对重复定义，并非每次重复提及类名都会出错。

查找重复定义，包括被包含的头文件

先根据诊断信息中的类名，检查报告的行号以及编译器指出的较早位置。在当前源文件中搜索其他定义，然后检查其中的 #include 指令：某个头文件可能定义了同一个类，也可能是两个被包含的头文件分别定义了同名类。

如果头文件没有使用头文件保护宏或 #pragma once，在同一个翻译单元中多次包含它可能会重复处理其中的内容。传统头文件保护宏是可移植的预处理器技术；#pragma once 是编译器普遍支持的指令，但不属于 ISO C++ 标准。这两种方法都能防止同一个头文件被重复包含，但都无法解决两个不同头文件各自定义了同一个类的问题。还要检查源文件是否既包含了定义该类的头文件，又重复写了类的主体。

通过保留一个定义来修复错误

选定一个权威定义，并删除意外产生的副本。如果两个副本都包含有用的成员，就把这些成员合并到同一个定义中，并按需更新调用代码。如果定义由头文件负责，就包含该头文件，不要再把类主体复制到源文件中。添加传统头文件保护宏，或使用编译器普遍支持的 #pragma once，以防止同一个头文件被重复处理。

只有当一个类确实代表用途不同的类型时，才应重命名它。给意外产生的重复类改名，可能会掩盖底层的设计或包含问题，并让程序留下两个相互竞争的类型。更改名称前，应先确认程序确实需要这两种类型，并一致地更新所有用法。

使用继承扩展现有类

当新类型确实是基类的子类型，并且应能通过基类的公共接口使用时，可以采用公有继承。派生类可以添加成员和函数，但不会重新定义基类。使用公有继承时，基类的公有成员仍为公有成员，受保护成员仍可供派生类代码访问。派生类不能直接访问基类的私有成员。私有继承和受保护继承会改变基类成员对派生类使用者的可见方式。

使用 C++ 编译器运行下面这个独立示例：

本节中的代码以及显示的标签或输出仍为英文。

#include <iostream>

class Greeter {
 public:
  void greet() const { std::cout << "Hello from DelftStack!\n"; }
};

class FriendlyGreeter : public Greeter {
 public:
  void greet_twice() const {
    greet();
    greet();
  }
};

int main() {
  FriendlyGreeter greeter;
  greeter.greet_twice();
}

Hello from DelftStack!
Hello from DelftStack!

该程序会输出两行问候语。FriendlyGreeter 是一种专门的问候器，并复用了从基类继承的公有函数。如果这种子类型关系并不成立，继承可能会让接口产生误导。

通过组合添加行为

组合表达“拥有一个”的关系：一个类存储另一个类的对象，并把工作委托给它。这样，所包含类型的接口保持独立，而包含它的类可以自行选择要公开哪些操作。在这里，Report 存储一个 Formatter 成员，并将渲染工作委托给该成员；报告拥有格式化器，但报告本身不是格式化器。

本节中的代码以及显示的标签或输出仍为英文。

#include <string>

class Formatter {
 public:
  std::string format(const std::string& text) const {
    return "Report: " + text;
  }
};

class Report {
 public:
  std::string render(const std::string& text) const {
    return formatter_.format(text);
  }

 private:
  Formatter formatter_;
};

int main() {
  Report report;
  return report.render("Summary") == "Report: Summary" ? 0 : 1;
}

组合也使用彼此独立的类定义。如果成员对象所属的类定义在头文件中，就包含该头文件，并且只定义一次包含它的类。添加成员对象无法解决同一作用域其他位置存在的重复定义。

根据改动选择继承或组合

如果新类型应遵守基类型的契约，并且在任何需要基类型的地方都能安全地使用，就选择继承。如果新类型拥有或使用另一个对象作为组件，或者只应公开该对象部分行为，就选择组合。组合通常能让依赖关系和公有接口保持更独立；当确实需要可替代性时，继承很有用。

这两种方式都不能修复意外的重复类定义。应先为每种类型建立一个有效定义，再根据所需的设计关系决定是否使用继承或组合。

使用编译器验证修复

删除或合并重复定义后，编译受影响的翻译单元以及相关项目目标。对于名为 main.cpp 的单个源文件，常见命令是 g++ -std=c++17 main.cpp -o app；然后运行生成的程序：./app。上面的继承示例已经编译并运行，退出状态为 0，并输出了前面展示的两行问候语。重复定义诊断信息仅用于示意；所提供的执行证据针对继承示例，并未运行诊断示例。

如果诊断信息仍然存在，请检查编译器报告的两个位置，并再次追查被包含的头文件。如果重复定义只在某种构建配置下出现，请比较该配置的包含路径和预处理器定义。分享诊断信息时，应保留可选择的文本，因为措辞和行号取决于编译器及构建方式。