派生クラス 仮想関数 重複include

Question

前提・実現したいこと

このプログラムで、#pragma onceを付けなかった場合に複数回重複includeされてしまうのは何故でしょうか。

Compilation error

In file included from main.cpp:2:0:
shape.h:4:7: error: redefinition of 'class Shape'
 class Shape{
       ^~~~~
In file included from main.cpp:1:0:
shape.h:4:7: note: previous definition of 'class Shape'
 class Shape{
       ^~~~~
In file included from main.cpp:2:0:
shape.h:11:7: error: redefinition of 'class Rectangle'
 class Rectangle : public Shape{
       ^~~~~~~~~
In file included from main.cpp:1:0:
shape.h:11:7: note: previous definition of 'class Rectangle'
 class Rectangle : public Shape{
       ^~~~~~~~~
In file included from main.cpp:2:0:
shape.h:18:7: error: redefinition of 'class Circle'
 class Circle : public Shape{
       ^~~~~~
In file included from main.cpp:1:0:
shape.h:18:7: note: previous definition of 'class Circle'
 class Circle : public Shape{
       ^~~~~~
In file included from main.cpp:2:0:
shape.h:25:7: error: redefinition of 'float Rectangle::getArea()'
 float Rectangle::getArea(){
       ^~~~~~~~~
In file included from main.cpp:1:0:
shape.h:25:7: note: 'virtual float Rectangle::getArea()' previously defined here
 float Rectangle::getArea(){
       ^~~~~~~~~
In file included from main.cpp:2:0:
shape.h:28:7: error: redefinition of 'float Rectangle::getPerim()'
 float Rectangle::getPerim(){
       ^~~~~~~~~
In file included from main.cpp:1:0:
shape.h:28:7: note: 'virtual float Rectangle::getPerim()' previously defined here
 float Rectangle::getPerim(){
       ^~~~~~~~~
In file included from main.cpp:2:0:
shape.h:31:7: error: redefinition of 'float Circle::getArea()'
 float Circle::getArea(){
       ^~~~~~
In file included from main.cpp:1:0:
shape.h:31:7: note: 'virtual float Circle::getArea()' previously defined here
 float Circle::getArea(){
       ^~~~~~
In file included from main.cpp:2:0:
shape.h:34:7: error: redefinition of 'float Circle::getPerim()'
 float Circle::getPerim(){
       ^~~~~~
In file included from main.cpp:1:0:
shape.h:34:7: note: 'virtual float Circle::getPerim()' previously defined here
 float Circle::getPerim(){
       ^~~~~~
make: *** [main.o] Error 1

該当のソースコード(shape.h)

#pragma once
#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
class Shape{ //virtual base class
    public:
    virtual float getArea() = 0; //pure virtual function
    virtual float getPerim() = 0; //pure virtual function
    protected:
    float w, h, r;
};
class Rectangle : virtual public Shape{ //derived class
    public:
    Rectangle(){}
    Rectangle(const float& width,const float& height){w = width; h = height;} 
    float getArea();
    float getPerim();
};
class Circle : virtual public Shape{ //derived class
    public:
    Circle(){}
    Circle(const float& radius){r = radius;}
    float getArea();
    float getPerim();
};
float Rectangle::getArea(){ //override
    return w * h;
}
float Rectangle::getPerim(){ //override
    return (w + h) * 2;
}
float Circle::getArea(){ //override
    return r * r * acos(-1);
}
float Circle::getPerim(){ //override
    return 2 * r * acos(-1);
}

Answer 1

こんにちは。

このプログラムで、#pragma onceを付けなかった場合に複数回重複includeされてしまうのは何故でしょうか。

エラーメッセージを見る限り、main.cppの１行目と２行目で#include "shape.h"しているようです。
流石に２連続で同じヘッダをインクルードしたいケースはないと思いますが、例えば、campus.hとbrush.hがshape.hをインクルードしており、campus.hとbrush.hをmain.cppからインクルードしたいようなケースがありますが、何も対策しないと同様の重複定義エラーがでます。

そのような重複定義を回避するための機能が、#pragma onceです。

Answer 2

#pragma onceはあんま関係なくて、メンバー関数の定義のときにinline指定しましょうというお話ですね。まあメンバー関数に限らずすべての関数定義をヘッダーに書くときはinline指定するべきですが。ただしtemplate関数は暗黙でinline指定されるほか、class定義の中でメンバー関数の宣言と定義を同時に行う場合も同様です。

inline float Rectangle::getArea(){ //override
    return w * h;
}

inline指定とはたまに誤解があるので念の為書くと、「関数を強制的にインライン展開させるための機能」ではありません。
詳しくは
cpp17book/035-cpp17-core-inline-variables.md at master · EzoeRyou/cpp17book

Comments

[JJJJJJJJJamm]

回答ありがとうございます。試しに#pragma onceを消して関数定義の際にinline指定してみましたが、同じ内容のエラーが出てしまいました。まだ私のコードに他に直すべきところがあれば、教えていただきたいです。よろしくお願いします。

[yumetodo]

いや、#pragma onceないし手動でのinclude guardがいらないって話じゃないです。それだけじゃ不十分だよって言いたかった。

[yumetodo]

結局#includeというのは単なる自動コピペマシーンに過ぎないので、それ以上の何も行わないのです。
早くC++にmoduleが来てほしい・・・

[JJJJJJJJJamm]

すみません、こちらの理解不足でした。。。回答ありがとうございます、リンクの方もとても勉強になりました。

Answer 3

いかにも標準ライブラリにあるようなクラス名ですが、そこらへんは大丈夫なんでしょうか