定义template class时为什么要把实现也写在头文件中

2008-10-14 10:59:29 527 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

C++模板核心：template、class与typename的深度解析与实战泛型编程是提升代码复用性和灵活性的核心技术，它允许开发者编写与具体数据类型无关的通用算法和数据结构。其核心原理在于通过类型参数化，在编译时生成针对特定类型的代码版本，从而避免代码冗余。这一技术为构建高效、可复用的软件组件提供了基础，是标准模板库（STL）如vector和map的基石。在实际工程中，泛型编程广泛应用于容器、算法和通用工具库的开发，显著提升了代码质量和维护效率。本文聚焦于C++模板中的三个关键关键字——template、class和typename，通过解析模板元编程和类型推导机制，深入探讨它们阅读详情

求高手解决其中的疑问.虽然类中的函数需要等到类型确定才能确定,但是为什么声明和实现一定要写在一起呢??非常疑惑

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C++模板定义为何必须放头文件？从编译模型到工程实践详解在C++编程中，分离编译模型是基础概念，它允许将声明与定义分别置于头文件和源文件，以提高代码模块化和编译效率。其原理在于编译器在编译期只需函数声明进行语法检查，而链接器在链接期才解析函数定义。然而，模板作为泛型编程的核心技术，其本质是一份生成具体代码的“蓝图”，需要在编译期根据类型参数进行实例化。这一特性与分离编译模型产生根本矛盾：实例化必须在编译时完成，但编译器在单个翻译单元内可能无法获取完整的模板定义信息。为解决这一矛盾，C++要求模板定义通常置于头文件中，以确保编译器在需要时能访问完整蓝图。从技术价值阅读详情

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baihacker 2008-10-15

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因为会在实例化点展开,展开的时候需要看到实现,所以写在头文件里.

如果用export(分离模型)是可以把实现分开的,这样编译器自己会去找实现.(绝大多数编译器不支持).
如果用显示实例化的时候,也是可以分开的.(c++ templates所述,这种没有用过).

另外就是分开的时候也要查找,和在头文件里的效果一样,除了做到代码组织比较好以外,没有什么大的好处了,另外会增加编译器的负担.

写在头文件里要注意ODR原则.
模板的声明及定义并不产生实体,只有实体化(on-demand需要的时候实例化,explicit 实例化),的时候才产生实体.
如果已经产生过了,不会产生第二次...反正还有很多复杂的东西在里面,比如名字查找.

shanpobaiyang 2008-10-15

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我也遇到过这种情况
学习了

Longinc 2008-10-15

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UP 学习

yndfcd 2008-10-15

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其实完全可以分开写,只不过这么写会造成编译器设计的困难,于是,所有编译器都不支持.标准里没有规定必须写到一个文件里.

e_sharp 2008-10-15

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once_and_again 2008-10-15

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模版偏特化,模版实例化,

xuxingok 2008-10-15

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历史原因，这么写就是了！

dch4890164 2008-10-15

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vs2005可以不用这么做，但是非常可惜的是很多编译错误它都找不出来

太乙 2008-10-15

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[Quote=引用 2 楼 wuyu637 的回复:]
template是内部链接的(internal linkage)，要在一个文件中引用一个模板，这个文件就必须包含对这个模板的定义(不是只声明).这个性质和内联函数是一样的，引用一个内联函数的文件也必须包含对它的定义。Lippman所说的函数是普通函数，它们是外部链接的(external linkage)，在引用的地方只要包含它们的声明就可以了。

不过用export关键字可以实现只包含声明就引用模板：
//template.h 声明
…
[/Quote]

嗯~~学习了~！

blaulieber 2008-10-15

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笔试遇到的一个题目,给分不足以表达对大家的感谢.学习....

帅得不敢出门 2008-10-15

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模板只是其定义实现的指令，算不上真正的代码，只有在模板实例化时才会生成真正的代码。因此，如果将.h和.cpp分开实现，编译器并不会编译.cpp生成单独的代码。而在实例化模板时，根据.h找到声明，但没有相应的实现指令，所以会报错:unresolved error...
因此，一般将定义和声明放在一起，在实例化时才能找到定义。
现在也有一些编译器只持分开编译，需要export关键词

帅得不敢出门 2008-10-15

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《c++编程思想》中说：模板类定义很特殊，由template<...>定义的任何东西都意味着编译器在当时不为它分配内存空间，它一直处于等待状态，直到被一个模板实例告知，即模板参数是由编译器来替换的。
为了容易使用，几乎总是在头文件中放置全部的模板声明和定义。有时，也可能为了满足特殊需要而要在独立的cpp中放置模板的实现。但大部分现在的编译器还不支持模板类的定义和实现分开

herman~~ 2008-10-15

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模板函数默认是内链接的
所以写在头文件里面

jia_xiaoxin 2008-10-14

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模板的编译行为，在编译期间必须知道它的确切类型，所以，模板的声明和实现必须放在一个文件中，否则会产生编译的错误
这是模板本身的特点造成的，任何编译器都无法改变

final_authority 2008-10-14

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当然这是我的理解，且听楼下高人详解

wuyu637 2008-10-14

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template是内部链接的(internal linkage)，要在一个文件中引用一个模板，这个文件就必须包含对这个模板的定义(不是只声明).这个性质和内联函数是一样的，引用一个内联函数的文件也必须包含对它的定义。Lippman所说的函数是普通函数，它们是外部链接的(external linkage)，在引用的地方只要包含它们的声明就可以了。

不过用export关键字可以实现只包含声明就引用模板：
//template.h 声明
template<class T>void f(T a); //template.cpp
#include "template.h" 定义
export template<class T>void f(T a) { return; }
//somefile.cpp 引用文件
# include "template.h" //只要包含头文件中的声明
void somefunc()
{
int a;
f(a);
}

======================
zz

当模板生成实例时，模板的声明和定义都必须产生对应的实例。如果声明和定义都在一个文件中，编译器很容易做这件事。但如果它们是在不同的文件里，编译器就必须想办法找到定义的文件名(否则无法生成实例)。它一般是通过规定来做的，比如定义文件的名字和声明文件的名字相同(但扩展名不同)或定义文件名与类名字相同。有不少编译器干脆规定定义和声明必须在同一个文件里。

final_authority 2008-10-14

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类中的函数默认inline

定义template class时为什么要把实现也写在头文件中

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