问题引入
代码中总能看到有的人喜欢在头文件中定义const变量，或者在头文件中定义static变量。最常见的就是在头文件中定义字符串，例如在头文件def.h中定义变量：
// defs.h
static std::string s_str = "Static";
const std::string kStr = "Const";
这样写就可以在需要用到该字符串的地方引入这个头文件。
在源文件中引入头文件相当于直接把头文件的内容拷贝到原文件中，如果引入这个头文件后，将会在每个引入的源文件中重复定义这些变量。在C++中这样的代码是可以编译通过的，但是在C语言编译器中是不能编译通过的。
C编译器情况
如果在头文件中定义static变量，在多个源文件中引入是可以编译通过的，因为相当于在每个源文件中定义了一个static变量，而static变量的作用域限定在这个源文件内的。
如果在头文件中定义了const变量，在多个源文件中引入是不能编译通过的，因为const没有限定作用域，每个文件都定义这个变量，会出现重复定义的错误。如下：
fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found
C++编译器情况
在C++的头文件定义const或static变量，引入到多个源文件都是可以编译通过的。但是导致也导致了重复定义变量的问题。
接下来用代码验证一下，在一个头文件中定义一个const变量，当引入到多个源文件中，查看该类的构造函数调用过几次，以及内存的变化情况。如果该头文件引入到3个文件中，那么该类的构造函数应该调用3次，内存也会明显增加。
1.头文件header.h
// header.h
#pragma once
#include
#include
struct LargeObject {
int* p;
LargeObject() {
p = new int[100000000];
std::cout << "Construct" << std::endl;
}
~LargeObject() {
delete p;
}
};
const LargeObject kLargeObject;
const std::string kStr = "string";
2.将header.h引入到Test1.cpp中。
// Test1.h
#pragma once
void Func1();
// Test1.cpp
#include "Test1.h"
#include "Header.h"
void Func1() {
// 输出kLargeObject 的地址。
std::cout << "Large Object : " << &kLargeObject << std::endl;
// 输出kStr 的地址。
std::cout << "String: " << &kStr << std::endl;
}
3.在main.cpp中输出内存。
#include
#include
#include
#include
#include "Test1.h"
#pragma comment(lib,"psapi.lib")
void ShowMemory() {
HANDLE handle = GetCurrentProcess();
PROCESS_MEMORY_COUNTERS pmc;
GetProcessMemoryInfo(handle, &pmc, sizeof(pmc));
std::cout << "Memory:" << pmc.WorkingSetSize / 1000 << "K" << std::endl;
}
int main() {
Func1();
std::cout << std::endl;
ShowMemory();
return 0;
}
输出结果为：
4.将header.h引入到Test2.cpp中。
// Test2.h
#pragma once
void Func2();
// Test2.cpp
#include "Test2.h"
#include "Header.h"
void Func2() {
// 输出kLargeObject 的地址。
std::cout << "Large Object : " << &kLargeObject << std::endl;
// 输出kStr 的地址。
std::cout << "String: " << &kStr << std::endl;
}
5.在main.cpp中输出内存。
#include
#include
#include
#include
#include "Test1.h"
#include "Test2.h"
#pragma comment(lib,"psapi.lib")
void ShowMemory() {
HANDLE handle = GetCurrentProcess();
PROCESS_MEMORY_COUNTERS pmc;
GetProcessMemoryInfo(handle, &pmc, sizeof(pmc));
std::cout << "Memory:" << pmc.WorkingSetSize / 1000 << "K" << std::endl;
}
int main() {
Func1();
Func2();
std::cout << std::endl;
ShowMemory();
return 0;
}
输出结果为：
结果对比：
结果2的内存明显大于结果1的内存。结果2中的构造函数调用了两次，因为该头文件引入了两次。结果2中输出的变量地址不同，说明是不同的变量。
结论
不要直接在头文件中定义const或static变量，更好的写法是在源文件中定义，在头文件中extern声明。例如：
// defs.h
extern const std::string kStr;
extern const Student kStu;
// defs.cpp
const std::string kStr = "String";
const Student kStu("Name");