C++頭文件定義全局函數或類成員函數

你可能很熟悉C/C++的聲明定義規則：

頭文件中聲明變量和函數，源文件中定義變量和函數。在頭文件中定義變量和函數會導致“重定義”，
因為包含該頭文件的不同元文件將創建變量或函數的多個副本，這些副本都具有"extern”的可見性,
必然會造成沖突。

上述認知在你第一次接觸到模板類時受到了沖擊：模板類的實現都在頭文件內。

接著你還接觸到了所謂的"HeaderOnly"庫，他們只包含頭文件，沒有源文件。

為什么定義可以都寫在頭文件里而沒有造成“重定義”錯誤呢？在講清楚這個問題之前，你需要回顧下
line關鍵字。

line修飾的函數稱為內聯函數，他告訴編譯器允許將函數在調用位置展開，而不使用函數調用。優點是
可以減少函數調用的開銷，副作用是會導致代碼體積增加，因為每個調用位置都會復制一遍。

事實上，現代編譯器已經十分智能，他會自動選擇是否需要將函數內聯，即使你沒有用inline修飾。反之，
即使用了inline，編譯器也不一定會內聯。既然這樣，inline關鍵字似乎可以刪掉了，之所以還保留到現在，
是因為他的附加特性“允許存在多個副本”還有用。

inline修飾的函數可以存在多個副本，所以你可以在頭文件中用inline定義一個全局函數，然后在多個源文件
中調用而不用擔心造成“重定義”錯誤，編譯器會保證他們都使用同一個定義（相同的函數地址）。甚至這些
定義可以有不同的實現，不過這屬于未定義行為，編譯器可能隨即選擇一個。

所以現在的inline關鍵字實際上起到的是類似multiple的作用。

C++中，類聲明中直接定義的成員函數，都被當從inline函數，所以不會造成“重定義”，這解釋了文章開頭的
問題。模板有一點不同，但有一點類似。模板由于存在不同的模板參數，天然存在多個不同定義，所以編譯器
負責自動選擇合適的定義，并不會認為是“重定義”。

現在，你也可以寫一個HeaderOnly的庫了:

• 使用inline修飾全局函數。
• 使用類成員函數。
• 使用模板。