c語言是一門非常古老的語言，創立於2023年，距今已經有48年的歷史，和很多更現代的語言（python、c#、golang）相比，c語言的編譯過程中存在一些缺陷。這些缺陷不僅會加重開發人員的負擔，也會隱藏一些難以發現的bug。而c++為了保持與c的相容，也繼承其中的很多缺陷。下面是一些常見的c++編譯缺陷。
但是為函式和全域性變數生成的符號資訊存在缺陷，函式的符號不包含返回值資訊，全域性變數的符號不包含型別資訊。
假設我們有乙個 foo.cpp 檔案，其中定義了乙個全域性變數 double g_pi =3.14 ，乙個函式 int foo(int width,int height)，如下所示：
// foo.cpp
double g_pi = 3.14;
int foo(int left, int right)
編譯foo.cpp生成的foo.o，其中的符號檔案如下：
$ g++ -c foo.cpp # 僅進行編譯，生成foo.o檔案
$ nm foo.o
0000000000000000 t _z3fooii
0000000000000000 d g_pi
可以看出，函式 foo 的符號是 _z3fooii，其中只有兩個引數的資訊，沒有返回值的資訊。而全域性變數 g_pi 的符號則沒有包含任何型別資訊。
// main.cpp
#include using namespace std;
extern int g_pi; // 變數型別錯誤，正確寫法是 extern double g_pi;
double foo(int left, int right); // 函式返回值錯誤，正確寫法是 int foo(int width, int height)
int main()
編譯的時候，沒有任何報錯，但執行的時候，就出錯了。
$ g++ main.cpp foo.cpp -o main
$ ./main
1374389535
-nan
我們知道，優秀的語言，應該是在編譯過程中能發現盡量多的bug。但c++為了保持相容，在設計上繼承了c的符號系統的缺陷，這就導致這類問題無法在編譯層面解決。
c/c++**的組織方式是，可以將**放到多個原始檔中，各原始檔如果想呼叫對方的函式，只需要 include 相應的標頭檔案即可。標頭檔案中有原始檔中函式和全域性變數的定義。
由此帶來的乙個問題是，乙個函式或者全域性變數的定義，會出現在兩個檔案中，並且必須保持一致。假設原始檔中的函式原型發生變化，還需要修改標頭檔案中的原型，否則肯能導致編譯或者鏈結的錯誤。而且由於c++支援過載，在大多數情況下，是出現令人惱火的鏈結錯誤。
此外，如果程式設計師在修改標頭檔案時因疏忽犯錯，導致標頭檔案和原始檔中函式原型不一致，在某些情況下，編譯器是識別不出來的，可能要等到執行的時候才會出錯，而這個執行錯誤很可能要等程式執行很長時間才發現。上一部分缺陷1中，已經舉例出一些這樣的場景。這裡再舉另外乙個場景。
假設有乙個函式 cylindrical_volume，計算圓柱形的體積，其函式的原型和實現如下
// cylindrical_volume.h
double cylindrical_volume(double radius, double height);
// cylindrical_volume.cpp
double cylindrical_volume(double radius, double height)
假設程式設計師在重構**時，將 cylindrical_volume.cpp 中函式的兩個引數互換了位置，但忘記修改標頭檔案了。由於這個修改不會改變函式的符號資訊，因此這個bug在編譯和鏈結都不會暴露出來，直到程式執行時才會出現。
// cylindrical_volume.h
double cylindrical_volume(double radius, double height);
// cylindrical_volume.cpp
double cylindrical_volume(double height, double radius) // 修改了兩個引數的位置
// main.cpp
#include #include "cylindrical_volume.h"
using namespace std;
int main()
這個**中，main函式以為自己計算的是半徑為1，高度為2的圓柱形體積（等於6.28），但其實計算的是半徑為2，高度為1的圓柱形體積（等於12.56），程式最終得到乙個錯誤的輸出。
這可能是對c/c++初學者最不友好的缺陷了。筆者記得自己在工作後第一次碰到這個問題時，向旁邊的同事狠狠地吐槽：誰tm再說c++是一門高階語言，勞資就跟誰急！
c++對鏈結庫的先後順序是有要求的，假設程式用到了兩個靜態庫 libx.a 和 liby.a，其中 liby.a 會用到 libx.a 中的函式，也就是說 liby.a 依賴 libx.a，那麼在鏈結引數需要這樣寫，也就是說被依賴的庫，應該要寫到依賴庫的後面。
$ g++ -o main main.cpp -l liby.a libx.a$ g++ -o main main.cpp -l liby.a libx.a liby.a
# or
$ g++ -o main main.cpp -l libx.a liby.a libx.a
那為什麼c++要求一定將被依賴的庫放到後面呢？因為c++從c**繼承了乙個編譯特性——單遍編譯。
所謂單遍編譯，是指編譯的過程中，編譯器只掃瞄一次源**，鏈結器也只掃瞄一次鏈結物件，在任何時候，編譯器和鏈結器都不會回頭看前面的源**或者鏈結物件。
c++由於語法更複雜，目前編譯器已經沒有辦法做到單遍編譯，但鏈結器目前仍然保持了單遍編譯的特性。
鏈結器由於要在一輪的掃瞄中，解析所有物件檔案中所有未決的符號，因此需要以特定的順序來掃瞄這些有相互依賴關係的物件檔案。c和c++選擇的方式是被依賴的檔案放在後面，這樣鏈結器在掃瞄的過程中，只需要記住當前所有未決的符號，在後面的物件檔案中找到相應的符號後，再對其進行解析就可以了。
c++的這個特性，能讓鏈結工具工作效率更高，並且更容易開發。但代價卻是增加了程式設計師的工作負擔。
c++雖然號稱是一門高階語言，是一門現代的語言，但因為要相容c語言的特性，存在很多設計上的缺陷。如果乙個人只學習c/c++，可能對這些缺陷沒有感覺，認為一切都是理所當然的，甚至將這些缺陷當作是語言的特點。但當你接觸更多語言後，對比之下，這種設計上的缺陷就會變得很明顯了。
相容c語言，是c++能廣泛流行的原因之一，但也因為這個原因，導致c++相比其他語言，對開發者不那麼友好，這終將導致其他語言逐步蠶食c++的領域。所謂成也蕭何，敗也蕭何。
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