一、前言
最近在看《大规模C++程序设计》一书，看第一章关于内部链接和外部链接这部分时，有点不太明白。通过书本理解和网上查阅文献，在此记录一下自己对这部分知识点的理解。
首先，提几个问题：
- 什么是内部链接，什么是外部链接？
- 为什么不要在头文件中定义具有外部链接的实体？
- 在头文件中定义具有内部链接的实体有什么劣势？
- 内部链接和外部链接存在的意义是什么？
二、编译单元
上图简单的表述了程序的编译、链接过程。其实编译器在编译代码时，只会去编译.cpp格式的源文件，并且预编译器会递归的把.cpp中所有#include的头文件都“拷贝”到.cpp文件中去，将#include替换成对应头文件中的内容，形成一个完整的.cpp文件，之后再对这个文件进行编译，生成二进制的.obj文件，所以其实每个.cpp文件就是一个编译单元。
每个编译单元由编译器独立编译，编译完成后，链接器会将编译后的编译单元合并到单个程序中！！！
三、声明和定义
3.1、声明
描述：一个声明将一个名称引入一个作用域
声明可以理解为，我现在声称有这个东西，但是这个东西具体是啥样，我不清楚。
- C++中在同一个作用域中可以重复声明，除了类中的成员函数与成员变量的声明
以下都是声明：
extern int number; //外部引用声明
typedef int int32; // typedef声明
Class A; //类的前置声明
Using std::cin; //名字空间引用声明
friend f; //友元声明
int testFun(); //函数前置声明3.2、定义
描述：定义决定了一个实体在一个作用域的唯一描述
定义可以这么理解，声明是声称有这个东西，但是具体是啥样还不清楚；定义就清清楚楚、明明白白的告诉你，这个东西是啥样。
- 同一作用域不可以重复定义一个实体
以下都是声明：
int a; //变量定义
Class Myclass{…}; //类定义
Myclass ma; //类对象定义
static int b; //静态变量定义
enum{first, second,third}; //枚举类型定义
const int m = 2; //常量定义
void hello(){…} //函数定义四、内部链接
描述：如果一个名称对于它的编译单元是局部的，并且在链接时不会与其它的编译单元中同样的名字冲突，那么这个名称就拥有内部链接。这个实体有内部链接，它就不会与其他.cpp文件同名的实体冲突。
以下实体拥有内部链接：
- 静态全局变量定义
- 自由函数（非类成员函数）定义
- 友元函数定义
- 类的定义
- 内联函数定义
-
union共用体定义 - 名字空间的const常量定义
-
enum枚举类型定义 - 所有的声明
五、外部链接
描述：一个多文件的程序中，一个实体可以在链接时与其它编译单元交互，那么这个实体就拥有外部链接。也就是说，如果该编译单元能向其它编译单元提供其定义，供其它编译单元使用的函数、变量就拥有外部链接。
以下实体拥有外部链接：
- 类的非内联函数的定义（包括：成员函数和静态类成员函数）
- 类的静态成员变量的定义
- 名字空间或全局的非静态的自由函数、非静态变量、非友元函数的定义
六、内部链接和外部链接的意义
链接：就是因为项目工程的不断扩大，写在一个.cpp文件即难以维护，又不好去合作开发。所以去将代码按照比较有条理的，分成多个文件，让其可以独立编译，最后运行时再整合到一起，也就是通过链接去找到需要的代码。这时候就需要外链接定位到合适的代码。
比如：我们定义的全局函数和变量，可以跨模块的链接使用。
有一些名字定义所表示的实体拥有外部链接，这样就意味着他可以跨越编译单元去进行代码的链接。所以，拥有外部链接的实体如果被声明在头文件，并且被多个.cpp文件包含,可能就会出现链接冲突错误。因为每个包含这个拥有外部链接实体的.cpp都会分配空间，当多个编译单元链接的时候，连接器就会面对多个相同的名字，无法正常链接到正确的对象。
例如：我们在一个头文件中定义了一个名字空间，名字空间的定义显然具有外部链接
#ifndef LESSON_H
#define LESSON_H
namespace lesson_1 {
int test;
}
class lesson
{
public:
lesson();
};
#endif // LESSON_H#include "lesson.h"
lesson::lesson()
{
}然后我们在main.cpp中引入：#include "lesson.h"
#include <iostream>
#include "lesson.h"
using namespace std;
int main()
{
cout << "Hello World!" << endl;
return 0;
}一运行就报错：
因为定义在lesson.h中的namespace lesson具有外部链接，lesson.cpp和main.cpp都#include<lesson.h>，在链接时，这两个编译单元，拥有同名的外部链接，程序就不知道怎么去把编译单元拼接起来，所以报错：重复定义lesson_1::test
七、建议
把有内部连接的定义限制在单个的编译单元中，不能影响其它的编译单元，除非它放在一个头文件中。这样的定义可以存在于.c文件的文件作用域内，不会影响全局（符号）名称空间。
有外部连接的定义，在连接时可以用来解析其它编译单元中未定义的符号。把这样的定义放在头文件中几乎肯定是一个编程错误，因为头文件极大概率会被多个文件引用。
