c++ - 为什么模板没有重新定义，为什么都写在头文件里了？

Question

如果我会这样写:

// A.h
#ifndef A_h
#define A_h
class A
{
public:
    void f();
};

void A::f()
{
}
#endif //A_h


// B.cpp
#include "A.h"

void foo()
{
    A a;
    a.f();
}


// C.cpp
#include "A.h"

void bar()
{
    A b;
    b.f();
}

// main.cpp
#include "B.cpp"
#include "C.cpp"
using namespace std;

int main()
{
    foo();
    bar();
    return 0;
}

我收到这样的链接器错误:

error LNK2005: "public: void __thiscall A::f(void)" (?f@A@@QAEXXZ) already defined in B.obj

为什么当 A 类是类模板时不会发生同样的问题？最终它在编译过程中变成了一个普通类(一个非模板类)，对吧？出于这个原因，我期望与非模板类的行为相同，即链接器错误。

Answer 1

这里有两个独立的效果:

1. 越界的成员函数定义是正常的函数定义，根据一个定义规则 (ODR)，它必须在链接中恰好出现一次。内联定义的成员函数是隐式内联，并且 ODR 允许重复内联函数定义:

   也就是把下面的代码放在一个header中，重复包含就可以了:

   struct Foo {
      void bar() {}   // "inline" implied
   };
   

   但如果定义不一致，它必须在单个翻译单元中。

2. 函数模板可以重复定义，即使它们不是内联的。一般来说，模板机制已经需要处理模板的重复实例化，并在链接时处理重复数据删除。

   类模板的成员函数本身就是函数模板，因此是否将它们声明为内联并不重要。