c++ - 如何在源文件中对模板功能进行特化处理？

Question

在开发引擎时，我们遇到了这个问题。我们想要

template <typename T>
std::pair<const uint8_t*, size_t> get_resource()
{
    return {nullptr, 0ull};
}

并且专门用于许多 T。重要的是，我们希望特化工作在单独的源( .cpp)文件中，并编译到引擎的静态库二进制文件中。在源文件中放置专门知识至关重要，因为引擎的巨大代码库(至少几十万个LoC)的其他 header 可能会经常更改这些函数并 #include d。因此，如果它们驻留在头文件中，则可能会在更改一种专业的定义之一时导致重建项目的很大一部分。我找不到此类问题的帮助，因此在此发布我们的解决方案。

Answer 1

首先:将功能模板特化放置在源文件中没有问题，因为-在进行专门化时-它与其他功能一样。棘手的是，让源#include用模板定义定义该 header 存在的 header 。显然，c++中没有办法声明特殊化。您可以执行的操作是为某些get_resource强制实例化T模板(显然，无论如何我们都需要这样做，因为我们希望将特殊化功能编译成二进制库)。可以使用以下语法完成此操作:

//force instantiation of get_resource for T=SOME_TYPE
template std::pair<const uint8_t*, size_t> get_resource<SOME_TYPE>();

但是:如果我们将其放置在头文件中，则在模板定义之后，我们希望能够对其进行专门化处理，因为您无法对已经实例化的内容进行专门处理。如果我们将其放在源文件中，则在专门化之后，带有模板定义的 header 的 #include源将无法看到它，因为它从未声明过存在。这就是 extern template抢救的时刻。使用额外的 extern关键字强制实例化是一种声明，该模板函数将针对某些给定的 T(在上面的示例中为 SOME_TYPE)实例化，但尚未声明。因此，我们现在可以做的就是使用此 extern关键字在头文件中声明强制实例化，然后在源文件中定义我们的专长，并在之后定义实际的强制实例化(不使用 extern)。这样可以确保专化对于通过 #include对其进行编码的源是可见的，同时可以将其定义放置在源文件中(作为单独的翻译单元进行编译)。

TL; DR

头文件

template <typename T>
std::pair<const uint8_t*, size_t> get_resource()
{
    return {nullptr, 0ull};
}

extern template std::pair<const uint8_t*, size_t> get_resource<SOME_TYPE>();

源文件

template<> std::pair<const uint8_t*, size_t> get_resource<SOME_TYPE>()
{
    return {reinterpret_cast<const uint8_t*>("whatever"), 9ull};
}

template std::pair<const uint8_t*, size_t> get_resource<SOME_TYPE>();