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c++ - 为什么只能在头文件中实现模板?

转载 作者:行者123 更新时间:2023-12-02 10:26:48 25 4
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引用The C++ standard library: a tutorial and handbook:

The only portable way of using templates at the moment is to implement them in header files by using inline functions.



为什么是这样?

(澄清:头文件不是唯一的可移植解决方案。但是它们是最方便的可移植解决方案。)

最佳答案

注意:不必将实现放在头文件中,请参阅此答案末尾的替代解决方案。

无论如何,您的代码失败的原因是,在实例化模板时,编译器会使用给定的template参数创建一个新类。例如:

template<typename T>
struct Foo
{
T bar;
void doSomething(T param) {/* do stuff using T */}
};

// somewhere in a .cpp
Foo<int> f;

阅读此行时,编译器将创建一个新类(我们将其称为 FooInt),其等效于以下内容:
struct FooInt
{
int bar;
void doSomething(int param) {/* do stuff using int */}
}

因此,编译器需要访问方法的实现,以使用模板参数(在本例中为 int)实例化它们。如果这些实现不在头文件中,则将无法访问它们,因此编译器将无法实例化模板。

常见的解决方案是将模板声明写入头文件中,然后在实现文件中实现该类(例如.tpp),并在头末尾包含该实现文件。

oo
template <typename T>
struct Foo
{
void doSomething(T param);
};

#include "Foo.tpp"

Foo.tpp
template <typename T>
void Foo<T>::doSomething(T param)
{
//implementation
}

这样,实现仍与声明分开,但编译器可以访问。

替代解决方案

另一个解决方案是使实现分离,并显式实例化所需的所有模板实例:

oo
// no implementation
template <typename T> struct Foo { ... };

Foo.cpp
// implementation of Foo's methods

// explicit instantiations
template class Foo<int>;
template class Foo<float>;
// You will only be able to use Foo with int or float

如果我的解释不够清楚,可以看看 C++ Super-FAQ on this subject

关于c++ - 为什么只能在头文件中实现模板?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/64081910/

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