近在仿写stl,发现stl源码中将模板的声明与定义写在一起实在很不优雅。自己尝试用“传统”方法,及在.h文件里声明,在.cpp文件里定义,然后在main函数里包含.h头文件,这样会报链接错误。这是因为函数模板要被实例化后才能成为真正的函数,在使用函数模板的源文件中包含函数模板的头文件,如果该头文件中只有声明,没有定义,那编译器无法实例化该模板,终导致链接错误。
  上面这句话有点抽象。要理解为什么会出错,首先要理解用传统方法写非模板函数时,编译器是怎么运作的。举个例子
//---------------test.h-------------------//
void f();//这里声明一个函数f
//---------------test.cpp--------------//
#include”test.h”
void f()
{
…//do something
} //这里实现出test.h中声明的f函数
//---------------main.cpp--------------//
#include”test.h”
int main()
{
f(); //调用f
}
  编译时会生成两个obj文件,main.obj和test.obj,而在main.obj里并没有f函数的二进制代码,这些代码实际存在于test.obj中。在main.obj中对f的调用只会生成一行call指令,call指令的地址由链接器生成。
  再看一个函数模板的例子
//-------------test.h----------------//
template<class T>
class A
{
public:
void f(); //这里只是个声明
};
//---------------test.cpp-------------//
#include”test.h”
template<class T>
void A<T>::f()
{
…//do something
}
//---------------main.cpp---------------//
#include”test.h”
int main()
{
A<int> a;
a. f();
}
  我们知道模板有个具现化的过程,在未被使用的时候是不会生成二进制文件的。所以当链接器去找f函数的地址时,因为在这之前没有调用过f(),test.obj里自然没有f函数的二进制代码,于是会报错。
  要使模板声明与定义分开也不是没有办法。
  第一种办法是在main函数里包含cpp文件
//-------------test.h----------------//
template<class T>
class A
{
public:
void f(); //这里只是个声明
};
//---------------test.cpp-------------//
#include”test.h”
template<class T>
void A<T>::f()
{
…//do something
}
//---------------main.cpp---------------//
#include”test.cpp”
int main()
{
A<int> a;
a. f();
}