Question

任何人都可以说明原因吗？

Answer 1

源文件彼此独立编译成可执行代码，然后链接到主程序。另一方面，模板函数无法在没有模板参数的情况下编译。因此，使用它们的文件需要具有该代码才能进行编译。因此，函数需要在头文件中可见。

承诺的例子：

template<class T>
void swap(T & a, T & b)
{
    T temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

这里T类的唯一要求是它有一个公共赋值运算符（=）。这就是所有已经实施或构思过的课程。但是，每个类都以自己的方式实现赋值运算符。无法为swap＆lt; int＆gt;，swap＆lt; double＆gt;生成相同的机器代码并交换＆lt; string＆gt;。这些功能中的每一个都必须是唯一的。同时，编译器不可能预测到您可能传递给此函数的所有不同类型，因此它无法提前生成函数。所以它必须等到函数被调用，然后它才能被编译。

例如，假设我在“swap.h”中定义了上面的函数。然后在“main.cpp”中，我这样做：

int main()
{
    int a=5, b=10;
    double c=3.5, d=7.9;
    string s1="hello";
    string s2="world";

    swap(a,b);
    swap(c,d);
    swap(s1,s2);
}

在此示例中，创建了3个不同的功能。一个交换整数，一个交换双打，一个交换字符串。为了创建这些函数，编译器需要能够看到模板代码。如果它在一个单独的源文件中，例如“swap.cpp”，编译器将无法看到它，因为正如我之前所说的，每个源文件都是相互独立编译的。

Answer 2

您是否在问为什么模板主体必须位于标题文件中？这是因为编译器需要同时知道正文和模板参数才能生成机器代码。模板参数在使用模板（实例化）的地方是已知的。这给你一个简单的案例和两个非平凡的案例：

（Trivial）模板仅用于一个源文件，因此正文可以位于同一个源文件中。
在每次使用时都可以使用正文，这通常意味着在头文件中。
在包含正文的源文件中，显式实例化每个所需的模板参数组合。

Answer 3

对您的问题的简短回答是，模板类的声明和定义没有义务在相同的源文件中。

事实上，我认为这是一件坏事，但它完全可以理解，因为单独使用它们非常困难（但可以做到！）。

编辑

假设你有

myTemplateClass.h，它声明了一个模板类MyTemplateClass
myTemplateClass.hpp，它定义了它的类成员（包括myTemplateClass.h）
在main.cpp

只需在main.cpp中包含myTemplateClass.h并按如下方式创建myTemplateClassInt.cpp：

#include "myTemplateClass.hpp"

template MyTemplateClass<int>;

这样做，您告诉编译器为模板参数“int”实例化MyTemplateClass的所有模板方法。由于它可以访问myTemplateClass.hpp，所以这些方法将完美无缺地生成......并且链接器不会抱怨。

当然，这种方法要求您使用定义模板类的实例化版本的地方。

为什么声明/定义必须都在c ++中的模板类的源文件中？

3 个答案: