Правило одного визначення

Правило одного визначення (One Definition Rule, ODR) — важлива концепція в мові програмування C++, що визначена в ISO C++ Standard(ISO/IEC 14882) 2003, в розділі 3.2.

Коротко ODR стверджує:

1. В окремій одиниці трансляції (файлі, якщо конкретна реалізація зберігає тексти програм у файлах, після обробки препроцесором) шаблон, клас, функція, об'єкт, або перерахування можуть мати не більше одного визначення. Хоча деякі можуть мати яку завгодно кількість оголошень.
2. В програмі об'єкт або невставна функція не можуть мати більш ніж одне визначення. Якщо об'єкт чи невставна функція не використовуються, тоді достатньо оголошення без визначення. У випадку використання вони повинні мати рівно одне визначення.
3. Деякі сутності, наприклад, класи, шаблони або вставні функції можуть мати більш ніж одне визначення тільки якщо:
   1. вони містяться в різних одиницях трансляції;
   2. вони ідентичні лексема за лексемою;
   3. значення лексем однакові в обох одиницях трансляції.

Компілятори не завжди знаходять порушення ODR. Багато з них виявляє компонувальник.

Приклади

//file 1.c
  struct S { int a; char b; };
  void f(S*);

//file 2.c
  struct S { int a; char b; };
  void f(S*) { /* ... */ };

Правило ODR каже, що цей приклад дозволений, і в обох файлах під S буде матися на увазі одна і та сама структура. Хоча це й невдалий спосіб описання структур, оскільки людина, яка супроводжує file2.c, може припустити, що визначення в її файлі єдине і вважатиме, що його можна змінювати, що може призвести до помилок, які буде складно знайти.

Метою ODR є реалізація можливості включення визначення класу в різні одиниці трансляції з одного заголовного файлу.

//file s.h
  struct S { int a; char b; };
  void f(S*);

//file 1.c
  #include "s.h"
  // використання f()

//file 1.c
  #include "s.h"
  void f(S*) { /* ... */ };

Наведемо приклад трьох випадків порушення правила ODR:

//file 1.c
  struct S1 { int a; char b; };
  struct S1 { int a; char b; }; // помилка: повторне визначення

Структуру не можна двічі визначити в одному файлі.

//file 1.c
  struct S2 { int a; char b; };

//file 1.c
  struct S2 { int a; char bb; }; // помилка

Не ідентичні лексема за лексемою.

//file 1.c
  typedef int X;
  struct S3 { X a; char b; };

//file 2.c
  typedef char X;
  struct S3 { X a; char b; }; // помилка

Значення лексем різне в різних одиницях трансляції.

Джерела

• Мова програмування С++ by Bjarne Stroustrup — Addison-Wesley Pub Co; 3rd edition (February 15, 2000); ISBN 0-201-70073-5